JP2003299090A - Image encoder and image encoding method, image recorder, and image transmitter - Google Patents

Image encoder and image encoding method, image recorder, and image transmitter

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JP2003299090A
JP2003299090A JP2002099892A JP2002099892A JP2003299090A JP 2003299090 A JP2003299090 A JP 2003299090A JP 2002099892 A JP2002099892 A JP 2002099892A JP 2002099892 A JP2002099892 A JP 2002099892A JP 2003299090 A JP2003299090 A JP 2003299090A
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bit
picture
image
vbv
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JP2002099892A
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Yasuhiro Hashimoto
安弘 橋本
Daisuke Hiranaka
大介 平中
Hideyuki Narita
秀之 成田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image encoder and an image encoding method in which errors are not accumulated, a VBV (video buffering verifier) control can be correctly performed for each picture in a split image encoder, and a VBV delay of a bit stream after being composited can be correctly determined, and to provide an image recorder and an image transmitter. <P>SOLUTION: A VBV buffer control operation section 171 determines the total of amounts of input bits into the VBV buffer controlled by each of split image encoders 120-1 through 120-4, and assigns the bits to the encoders 120-1 through 120-4 according to complexity of an image. Further, in the image encoder, a VBV buffer for operating a VBV delay of an integrated bit stream is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばHDTV
(High Definition TeleVision)信号などの動画像信号を
圧縮符号化する画像符号化装置とその方法、その符号化
された信号を記録する画像記録装置、及びその符号化さ
れた信号を伝送する画像伝送装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, an HDTV.
Image coding apparatus and method for compressing and coding a moving image signal such as (High Definition TeleVision) signal, image recording apparatus for recording the coded signal, and image transmission apparatus for transmitting the coded signal Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像符号化方式としては、MPEG2
規格(ISO/IEC13818)が広く普及してい
る。このMPEG2においては、主に機能の分類(シン
タックスの違い)を規定するプロファイルと、画像サイ
ズなどの処理量の違いを規定するレベルという概念を導
入し、サポート可能な符号化性能をクラス分けしてい
る。たとえば、720×480画素、60フィールド/
秒のITU−R601の画像に対してはMP@ML(Mai
n Profile at Main Level)が、1920×1080画
素、60フィールド/秒のHDTVの画像に対してはM
P@HL(Main Profileat High Level) が、通常使用さ
れる。
2. Description of the Related Art MPEG2 is used as a moving image coding system.
The standard (ISO / IEC13818) is widespread. In this MPEG2, the concept of a profile that mainly defines the classification of functions (difference in syntax) and a level that defines the difference in the amount of processing such as image size is introduced, and the coding performance that can be supported is classified into classes. ing. For example, 720 x 480 pixels, 60 fields /
For the image of ITU-R601 of second, MP @ ML (Mai
n Profile at Main Level) is 1920 x 1080 pixels and M for HDTV images with 60 fields / sec.
P @ HL (Main Profile at High Level) is normally used.

【0003】MPEG2規格のエンコーダは、デコーダ
側受信時のバッファ状態を制御するために、仮想的に構
築された、エンコーダの出力に概念的に接続しているい
わゆるVBVバッファを用いて、その占有量の制御、即
ち、VBVバッファがオーバーフローもアンダーフロー
もしないようにすることにより、エンコーダ側において
ビットストリームのデータ量を制御している。正確な制
御を行なうために、1ピクチャ期間にVBVバッファに
入力されるビット量(入力ビット量)や、入力ビット量
により計算されるVBVバッファ占有量などを精確に求
めなければならない。入力ビット量を精確に求める手法
として、たとえば、特開2000−152232号公報
において開示された方法がある。即ち、外部から与えら
れた一定の入力ビットレートに従って、誤差が蓄積する
ことなく入力ビット量を精確に求める。
An encoder of the MPEG2 standard uses a so-called VBV buffer, which is conceptually connected to the output of the encoder, in order to control the buffer state at the time of reception on the decoder side. (2), that is, by preventing the VBV buffer from overflowing or underflowing, the data amount of the bit stream is controlled on the encoder side. In order to perform accurate control, the bit amount input to the VBV buffer during one picture period (input bit amount), the VBV buffer occupation amount calculated by the input bit amount, and the like must be accurately obtained. As a method for accurately determining the input bit amount, there is, for example, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-152232. That is, the input bit amount is accurately obtained without accumulating errors according to a constant input bit rate given from the outside.

【0004】一方、HDTV信号のような画素数の多い
画面構成の動画像信号を符号化する装置、たとえばMP
@HLの符号化を実行する装置は、非常に高速な処理が
要求されるため、実現が難しく、非常に高価な装置とな
る。それに比べて、MP@MLの符号化および復号化を
実行する装置は、MP@HLの装置と比較して小規模で
動作速度も低くてよく、また既にLSI化されるなどし
て広く普及しているため、非常に安価に利用することが
できる。そこで、たとえば特開平10−234043号
公報や、特開2001−346201号公報に記載の動
画像符号化、または、復号化装置において、HDTV信
号のような画素数の多い画面構成の動画像信号を複数の
画面に分割し、分割された各画面の信号をMP@MLの
装置で符号化あるいは復号化し、その処理結果を統合す
ることにより、MP@HLの符号化あるいは復号化を行
なう方法が知られている。
On the other hand, an apparatus for encoding a moving picture signal having a screen configuration with a large number of pixels such as an HDTV signal, for example, MP.
A device that executes @HL encoding requires very high-speed processing, and thus is difficult to realize and is a very expensive device. On the other hand, a device that executes MP @ ML encoding and decoding may be smaller and have a lower operation speed than a device of MP @ HL, and it is widely used because it has already been integrated into an LSI. Therefore, it can be used very inexpensively. Therefore, for example, in the moving picture coding or decoding apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-234043 or 2001-346201, a moving picture signal having a screen configuration with a large number of pixels, such as an HDTV signal, is generated. A method of performing MP @ HL encoding or decoding by dividing into a plurality of screens, encoding or decoding the signals of each divided screen with an MP @ ML device, and integrating the processing results is known. Has been.

【0005】以上のような、1つの画像信号を分割し、
複数のエンコーダを用いて符号化する画像符号化装置に
おいては、高画質を得るために、各エンコーダに目標と
なる発生符号ビット量を適切に割り振る。たとえば、特
開平10−234043号公報に記載の動画像符号化装
置においては、分割した各画像領域において生成される
符号量が均一になるように符号化を制御している。ま
た、特開2001−346201号公報において、各分
割画像の複雑さに応じて、各エンコーダのビットレート
を設定し、各エンコーダの出力ビットレートの総和は、
統合ビットストリームの目標となるビットレートに一致
させることをしている。
As described above, one image signal is divided,
In an image encoding device that encodes using a plurality of encoders, a target generated code bit amount is appropriately allocated to each encoder in order to obtain high image quality. For example, in the moving picture coding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-234043, coding is controlled so that the code amount generated in each divided image area is uniform. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-346201, the bit rate of each encoder is set according to the complexity of each divided image, and the total output bit rate of each encoder is
We are trying to match the target bitrate of the integrated bitstream.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような複数のエン
コーダを有する画像符号装置では、画像の複雑さに応じ
て、各エンコーダに割り当てたビットレートと目標発生
符号ビット量は、ピクチャ単位で変化する。そのため、
このような画像符号装置において、VBVバッファによ
る発生符号ビット量の制御をこの複数個のエンコーダが
分割分担して行なう場合は、各エンコーダが制御するV
BVバッファの入力ビットレート及びピクチャ単位の入
力ビット量もピクチャごとに変化する。VBVバッファ
による発生符号ビット量の制御を行なうには、このよう
なピクチャ単位で変化するビットレートと入力ビット量
に対応しなければならない。しかし、通常の単独に用い
られるエンコードでは、ピクチャ毎にビットレートが変
化することはないので、ピクチャ毎にVBVバッファへ
の入力ビット量を変化させられるエンコーダは通常では
存在しない。そのため、複数のエンコーダを有する画像
符号化装置において、各エンコーダで、ビットレートと
発生符号ビット量がピクチャごとに変化する場合は、適
切なVBVバッファ制御方法は知られていない。
In an image coding apparatus having such a plurality of encoders, the bit rate and the target generated code bit amount assigned to each encoder change in picture units according to the complexity of the image. . for that reason,
In such an image coding device, when the plurality of encoders divide and control the amount of generated code bits by the VBV buffer, the Vs controlled by each encoder are controlled.
The input bit rate of the BV buffer and the input bit amount of each picture also change for each picture. In order to control the generated code bit amount by the VBV buffer, it is necessary to deal with the bit rate and the input bit amount which change in units of such a picture. However, in the normal encoding used independently, the bit rate does not change for each picture, so there is usually no encoder that can change the input bit amount to the VBV buffer for each picture. Therefore, in an image coding apparatus having a plurality of encoders, when the bit rate and the generated code bit amount of each encoder change for each picture, an appropriate VBV buffer control method is not known.

【0007】また、エンコーダを複数個有する画像符号
化装置においては、画像符号化装置は統合されたビット
ストリームのピクチャ層のヘッダデータであるVBVデ
ィレイ(VBV delay:ピクチャの画像データがVBVバ
ッファに入力されてから、抜き出されるまでの時間)を
計算して、ビットストリームに付ける。VBVディレイ
は、VBVバッファ占有量を用いて計算できる。画像を
分割して符号化する画像符号化装置において、各エンコ
ーダで行われる発生符号ビット量の制御には、合成前の
状態でのVBVバッファ占有量を知ることが必要であ
る。一方、合成後のビットストリームに付けられるVB
Vディレイの計算には、合成後の状態でのVBVバッフ
ァ占有量を知ることが必要である。しかし、画像を複数
個に分割して符号化する画像符号化装置において、複数
の分割画像のビットストリームを1つの統合ビットスト
リームに合成する時は、各ビットストリームにおいて、
一部のヘッダデータの値が変化するので、合成によりヘ
ッダデータの符号ビット量が変化し、合成後のビットス
トリームのビット量と合成前の各ビットストリームのビ
ット量の合計が一致しない。これにより、VBVディレ
イの計算に用いられる入力ビット量およびVBVバッフ
ァ占有量の値は、合成前と合成後には異なる。そのた
め、合成前の発生符号ビット量の制御のためのVBVバ
ッファは同時に、合成後のビットストリームのVBVデ
ィレイの計算に用いることができない。
Further, in an image encoding device having a plurality of encoders, the image encoding device inputs VBV delay (VBV delay: picture image data of a picture into a VBV buffer) which is header data of a picture layer of an integrated bit stream. Time from when the data is extracted to the time when the data is extracted), and attaches it to the bitstream. The VBV delay can be calculated using the VBV buffer occupancy. In an image encoding device that divides an image and encodes it, it is necessary to know the VBV buffer occupation amount in a state before combining in order to control the amount of generated code bits performed by each encoder. On the other hand, VB attached to the bitstream after composition
To calculate the V delay, it is necessary to know the VBV buffer occupancy in the combined state. However, in an image encoding device that divides an image into a plurality of pieces and encodes the combined bitstreams of a plurality of divided images into one integrated bitstream, in each bitstream,
Since the value of a part of the header data changes, the code bit amount of the header data changes due to the combining, and the total bit amount of the bit stream after combining does not match the bit amount of each bit stream before combining. As a result, the values of the input bit amount and the VBV buffer occupation amount used for calculating the VBV delay are different before and after combination. Therefore, the VBV buffer for controlling the amount of generated code bits before combining cannot be used at the same time for calculating the VBV delay of the combined bitstream.

【0008】本発明は、このような課題を鑑みてなさ
れ、その第1の目的は、1つの画像信号を複数の画像を
分割して符号化する場合、各分割画像符号化装置におい
て、ピクチャ単位でVBVバッファの入力ビット量を変
化しながら精確にVBVバッファによる制御を行なうこ
とを可能とし、また、合成後のビットストリームのVB
Vディレイを精確に求めることが出来る画像符号化装置
と画像符号化方法を提供することにある。また、本発明
の第2の目的は、上記の画像符号化装置と画像符号化方
法を用いた画像記録装置を提供することにある。また、
本発明の第3の目的は、上記の画像符号化装置と画像符
号化方法を用いた画像伝送装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems. A first object of the present invention is to divide a plurality of images into one image signal and encode the divided image in each divided image encoding device. Allows precise control by the VBV buffer while changing the input bit amount of the VBV buffer, and the VBV of the synthesized bit stream can be controlled.
An object of the present invention is to provide an image coding apparatus and an image coding method capable of accurately obtaining V delay. A second object of the present invention is to provide an image recording device using the above image encoding device and image encoding method. Also,
A third object of the present invention is to provide an image transmission device using the above image coding device and image coding method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1観点の画像符号化装置は、入力画像信
号を分割し、N個の分割画像信号を生成する分割手段
と、前記N個の分割画像信号を符号化し、N個のビット
ストリームを生成し、N個のVBVバッファを有するN
個の分割画像符号化手段と、前記N個のビットストリー
ムを1個のビットストリームに統合する統合手段と、前
記N個のVBVバッファにおいて前記N個のビットスト
リームのピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、当該
ピクチャ毎の入力ビット量の総量を前記N個の分割画像
符号化手段に割り振る制御手段とを有する。
In order to solve the above-mentioned problems, an image coding apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a dividing means for dividing an input image signal and generating N divided image signals, The N divided image signals are encoded to generate N bit streams, and N having N VBV buffers.
Number of divided image coding means, integrating means for integrating the N bit streams into one bit stream, and total amount of input bits for each picture of the N bit streams in the N VBV buffers. And a control means for allocating the total amount of input bits for each picture to the N divided image coding means.

【0010】前記制御手段は、前記N個のビットストリ
ームを1個のビットストリームに統合する際に生じる前
記統合されたビットストリームにおける符号ビット量の
変化量の1ピクチャ当たりの平均値である平均合成変化
量を計算する第1の合成変化量演算手段と、前記平均合
成変化量を用いて補正を行ない、前記N個のVBVバッ
ファの各々において前記N個のビットストリームのピク
チャ毎の入力ビット量の総量を求める第1の入力ビット
量演算手段と、前記N個の分割画像信号に含まれるN個
の分割画像の画像複雑さを求める画像複雑さ演算手段
と、符号化対象ピクチャより所定ピクチャ数以前のピク
チャのN個の分割画像の前記画像複雑さ演算手段で求め
られた画像複雑さに応じて、前記第1の入力ビット量演
算手段で求められた入力ビット量の総量を、前記N個の
分割画像符号化手段の各々に割り振る入力ビット量割振
手段とを有する。
The control means is an average synthesis which is an average value per one picture of a change amount of the code bit amount in the integrated bitstream which occurs when the N bitstreams are integrated into one bitstream. A first combined change amount calculating means for calculating a change amount and a correction using the average combined change amount are performed, and in each of the N VBV buffers, the input bit amount of each picture of the N bit streams is calculated. First input bit amount calculation means for calculating the total amount, image complexity calculation means for calculating the image complexity of N divided images included in the N divided image signals, and a predetermined number of pictures before the encoding target picture Is calculated by the first input bit amount calculating means in accordance with the image complexity of the N divided images of the picture The total force of bits, and an input bit amount allocation means for allocating to each of said N divided image encoding means.

【0011】前記N個の分割画像符号化手段の各々は、
前記入力ビット量割振手段から割り当てられた入力ビッ
ト量により、前記N個のVBVバッファの各々のVBV
バッファ占有量を求め、当該求められたVBVバッファ
占有量に基づいて、前記N個の分割画像信号の符号化ビ
ットレートを制御する。
Each of the N divided image coding means is
According to the input bit amount allocated from the input bit amount allocating means, the VBV of each of the N VBV buffers
The buffer occupancy is obtained, and the coding bit rate of the N divided image signals is controlled based on the obtained VBV buffer occupancy.

【0012】また、前記課題を解決するために、本発明
の第2観点の画像符号化装置は、入力画像信号を分割
し、N個の分割画像信号を生成する分割手段と、前記N
個の分割画像信号を符号化し、N個のビットストリーム
を生成するN個の分割画像符号化手段と、前記N個のビ
ットストリームを1個のビットストリームに統合する統
合手段と、VBVバッファを有し、前記統合されたビッ
トストリームに含まれている各ピクチャの前記VBVバ
ッファにおける遅延時間を演算する制御手段とを有す
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an image coding apparatus according to the second aspect of the present invention divides an input image signal to generate N divided image signals, and the N dividing means.
There are N divided image encoding means for encoding N divided image signals to generate N bit streams, an integrating means for integrating the N divided bit streams into one bit stream, and a VBV buffer. And a control means for calculating a delay time in the VBV buffer of each picture included in the integrated bit stream.

【0013】前記制御手段は、前記N個のビットストリ
ームを1個のビットストリームに統合する際に生じる前
記統合されたビットストリームにおける各ピクチャの符
号ビット量の変化量である合成変化量を計算する第2の
合成変化量演算手段と、符号化対象ピクチャのN個の分
割画像の符号化により発生された符号ビット量の合計
と、前記合成変化量とを加算し、前記統合されたビット
ストリームのピクチャごとの符号ビット量を求める符号
ビット量加算手段と、前記VBVバッファにおいて前記
統合ビットストリームのピクチャ毎の入力ビット量を計
算する第2の入力ビット量演算手段と、前記符号ビット
量加算手段で求められた前記統合されたビットストリー
ムのピクチャごとの符号ビット量と、前記第2の入力ビ
ット量演算手段で求められた前記VBVバッファへのピ
クチャ毎の入力ビット量とから、前記統合されたビット
ストリームの前記VBVバッファにおける占有量を計算
する占有量演算手段と、前記VBVバッファの占有量か
ら、前記統合されたビットストリームの前記VBVバッ
ファにおける遅延時間を演算する遅延時間演算手段とを
有する。
The control means calculates a combined change amount which is a change amount of the code bit amount of each picture in the integrated bit stream that occurs when the N bit streams are integrated into one bit stream. The second combined change amount calculating means, the sum of the code bit amounts generated by the coding of the N divided images of the current picture to be coded, and the combined change amount are added, and the combined bit stream of the integrated bit stream is added. The code bit amount adding means for obtaining the code bit amount for each picture, the second input bit amount calculating means for calculating the input bit amount for each picture of the integrated bit stream in the VBV buffer, and the code bit amount adding means. The obtained code bit amount for each picture of the integrated bit stream and the second input bit amount calculation means are obtained. An occupancy calculation means for calculating an occupancy of the integrated bitstream in the VBV buffer from the input bit amount of each picture to the VBV buffer, and the occupancy of the VBV buffer are combined. A delay time calculating means for calculating the delay time of the bit stream in the VBV buffer.

【0014】また、前記課題を解決するために、本発明
の第3観点の画像符号化方法は、入力画像信号をN個の
分割画像信号に分割し、前記N個の分割画像信号を符号
化してN個のビットストリームを生成し、前記N個のビ
ットストリームを1個のビットストリームに統合する画
像符号化方法であって、前記N個のビットストリームの
各々を、N個のVBVバッファの各々において仮想的に
バッファリングし、前記N個のビットストリームの、前
記N個のVBVバッファにおけるピクチャ毎の入力ビッ
ト量の総量を求め、当該入力ビット量の総量を、前記N
個の分割画像信号を符号化するN個の分割画像符号化処
理に割り振り、当該割り振られた入力ビット量により、
前記N個のVBVバッファ各々の占有量を求め、求めら
れた前記N個のVBVバッファ各々の占有量に基づい
て、前記N個の分割画像信号の各々の符号化ビットレー
トを制御する。
In order to solve the above-mentioned problems, the image coding method of the third aspect of the present invention divides an input image signal into N divided image signals and encodes the N divided image signals. An image coding method for generating N bitstreams and integrating the N bitstreams into one bitstream, wherein each of the N bitstreams is converted into each of N VBV buffers. Virtual buffering is performed to obtain the total amount of input bits for each picture in the N VBV buffers of the N bit streams, and the total amount of input bits is calculated as N
Allocating the divided image signals to N divided image encoding processes for encoding, and by the assigned input bit amount,
The occupancy of each of the N VBV buffers is calculated, and the coding bit rate of each of the N divided image signals is controlled based on the calculated occupancy of each of the N VBV buffers.

【0015】前記N個のビットストリームを1個のビッ
トストリームに統合する際に生じる前記統合されたビッ
トストリームにおける符号ビット量の変化量の1ピクチ
ャ当たりの平均値である平均合成変化量と、前記平均合
成変化量を用いて補正を行ない、前記N個のVBVバッ
ファにおけるピクチャ毎の入力ビット量の総量とを求
め、符号化対象ピクチャより所定ピクチャ数以前のピク
チャのN個の分割画像の画像複雑さに応じて、前記入力
ビット量の総量を、前記N個の分割画像符号化処理の各
々に割り振る。
An average synthesis change amount which is an average value per picture of a change amount of the code bit amount in the integrated bit stream which occurs when the N bit streams are integrated into one bit stream; Correction is performed using the average combined change amount to obtain the total amount of input bits for each picture in the N VBV buffers, and the image complexity of N divided images of a picture that is a predetermined number of pictures before the encoding target picture Accordingly, the total amount of input bits is allocated to each of the N divided image coding processes.

【0016】また、前記課題を解決するために、本発明
の第4観点の画像符号化方法は、入力画像信号をN個の
分割画像信号に分割し、前記N個の分割画像信号の各々
を符号化し、N個のビットストリームを生成し、前記N
個のビットストリームを1個のビットストリームに統合
する画像符号化方法であって、前記統合されたビットス
トリームをVBVバッファにおいて仮想的にバッファリ
ングし、該統合されたビットストリームの該VBVバッ
ファにおける遅延時間を演算する。
In order to solve the above-mentioned problems, the image coding method of the fourth aspect of the present invention divides the input image signal into N divided image signals, and divides each of the N divided image signals. Encode and generate N bitstreams, said N
An image coding method for integrating a plurality of bitstreams into a single bitstream, wherein the combined bitstreams are virtually buffered in a VBV buffer, and the combined bitstreams are delayed in the VBV buffer. Calculate time.

【0017】前記N個のビットストリームを1個のビッ
トストリームに統合する際に生じる前記統合されたビッ
トストリームにおける各ピクチャの符号ビット量の変化
量である合成変化量と、符号化対象ピクチャのN個の分
割画像の符号化により発生された符号ビット量の合計と
を加算して、前記統合されたビットストリームのピクチ
ャごとの符号ビット量を求め、前記VBVバッファにお
いて、前記統合されたビットストリームのピクチャ毎の
入力ビット量を計算し、前記統合されたビットストリー
ムのピクチャごとの符号ビット量と、前記VBVバッフ
ァへのピクチャ毎の入力ビット量とから、前記VBVバ
ッファの占有量を計算し、前記VBVバッファの占有量
から、前記統合されたビットストリームの前記VBVバ
ッファにおける遅延時間を演算する。
The combined change amount, which is the change amount of the code bit amount of each picture in the integrated bit stream that occurs when the N bit streams are integrated into one bit stream, and the N of the picture to be encoded. The sum of the code bit amounts generated by the encoding of the divided images is added to obtain the code bit amount for each picture of the integrated bit stream, and the VBV buffer calculates the code bit amount of the integrated bit stream. Calculating an input bit amount for each picture, calculating an occupancy amount of the VBV buffer from a code bit amount for each picture of the integrated bit stream, and an input bit amount for each picture to the VBV buffer, From the VBV buffer occupancy, the delay in the VBV buffer of the integrated bitstream is delayed. To calculate the time.

【0018】また、前記課題を解決するために、本発明
の第5観点の画像記録装置は、入力画像信号を分割し、
N個の分割画像信号を生成する分割手段と、前記N個の
分割画像信号を符号化し、N個のビットストリームを生
成し、N個のVBVバッファを有するN個の分割画像符
号化手段と、前記N個のビットストリームを1個のビッ
トストリームに統合する統合手段と、前記統合されたビ
ットストリームを記録媒体に記録する記録手段と、前記
N個のVBVバッファにおいて前記N個のビットストリ
ームのピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、当該ピ
クチャ毎の入力ビット量の総量を前記N個の分割画像符
号化手段に割り振る入力ビット量割振制御手段と、統合
ビットストリーム用VBVバッファを有し、前記統合さ
れたビットストリームの該統合ビットストリーム用VB
Vバッファにおける遅延時間を演算する遅延時間演算制
御手段を含む制御手段とを有する。
In order to solve the above problems, the image recording apparatus of the fifth aspect of the present invention divides an input image signal,
Dividing means for generating N divided image signals, N divided image signals for encoding the N divided image signals to generate N bit streams, and N divided image coding means having N VBV buffers, A unit for integrating the N bit streams into one bit stream, a recording unit for recording the integrated bit stream on a recording medium, and a picture of the N bit streams in the N VBV buffers. An input bit amount allocation control means for obtaining a total input bit amount for each picture and allocating the total input bit amount for each picture to the N divided image encoding means; and a VBV buffer for integrated bit stream, VB for integrated bitstream of integrated bitstream
And a control unit including a delay time calculation control unit for calculating the delay time in the V buffer.

【0019】また、前記課題を解決するために、本発明
の第6観点の画像伝送装置は、入力画像信号を分割し、
N個の分割画像信号を生成する分割手段と、前記N個の
分割画像信号を符号化し、N個のビットストリームを生
成し、N個のVBVバッファを有するN個の分割画像符
号化手段と、前記N個のビットストリームを1個のビッ
トストリームに統合する統合手段と、前記統合されたビ
ットストリームを伝送する伝送手段と、前記N個のVB
Vバッファにおいて前記N個のビットストリームのピク
チャ毎の入力ビット量の総量を求め、当該ピクチャ毎の
入力ビット量の総量を前記N個の分割画像符号化手段に
割り振る入力ビット量割振制御手段と、統合ビットスト
リーム用VBVバッファを有し、前記統合されたビット
ストリームの該統合ビットストリーム用VBVバッファ
における遅延時間を演算する遅延時間演算制御手段を含
む制御手段とを有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the image transmission apparatus of the sixth aspect of the present invention divides an input image signal,
Dividing means for generating N divided image signals, N divided image signals for encoding the N divided image signals to generate N bit streams, and N divided image coding means having N VBV buffers, Integrating means for integrating the N bitstreams into one bitstream, transmitting means for transmitting the integrated bitstreams, and the N VBs
An input bit amount allocation control means for obtaining a total input bit amount for each picture of the N bit streams in the V buffer, and allocating the total input bit amount for each picture to the N divided image encoding means; And a control unit including a delay time calculation control unit for calculating a delay time in the integrated bitstream VBV buffer for the integrated bitstream.

【0020】上記の本発明によれば、1つの画像信号を
複数の分割画像に分割して符号化する場合は、各分割画
像のビットストリームを仮想的にバッファリングするV
BVバッファのピクチャごとの入力ビット量の総量を、
誤差の蓄積なしに計算し、適切な比率で各分割画像の符
号化処理に割り振る。これによって、各分割画像の符号
化の発生符号ビット量が変化した場合、それに応じて、
前記VBVバッファの入力ビット量の値をピクチャ単位
で変化させられる。また、入力ビット量の総量を誤差の
蓄積なしに計算しているので、複数の分割画像符号化装
置を有する画像符号化装置においても、前記VBVバッ
ファの制御が正しく行なえる。また、前記VBVバッフ
ァの入力ビット量の値は、各分割画像の符号化の発生符
号ビット量の変化に応じてピクチャ単位で変化させられ
るので、前記VBVバッファにおいて、不必要にオーバ
ーフローやアンダーフローが起きることが大幅に減少す
る。
According to the present invention described above, when one image signal is divided into a plurality of divided images for encoding, the bit stream of each divided image is virtually buffered by V.
The total amount of input bits for each picture in the BV buffer is
The calculation is performed without accumulating errors, and the divided images are allocated to the encoding process at an appropriate ratio. As a result, when the generated code bit amount of encoding of each divided image changes,
The value of the input bit amount of the VBV buffer can be changed in picture units. Further, since the total amount of input bits is calculated without accumulating errors, the VBV buffer can be correctly controlled even in an image encoding device having a plurality of divided image encoding devices. Further, since the value of the input bit amount of the VBV buffer is changed on a picture-by-picture basis in accordance with the change of the generated code bit amount of the encoding of each divided image, the VBV buffer unnecessarily overflows or underflows. What happens is greatly reduced.

【0021】また、統合ビットストリーム用のVBVバ
ッファを設け、画像の分割と合成による発生符号ビット
量の増減を用いて補正し、合成後のビットストリームの
該VBVバッファにおける遅延時間を精確に求める。
Further, a VBV buffer for the integrated bit stream is provided, correction is performed by using the increase / decrease in the generated code bit amount due to image division and combination, and the delay time in the VBV buffer of the combined bit stream is accurately obtained.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像符号化装置と
画像符号化方法、及びそれを用いる画像記録装置と画像
伝送装置の実施の形態について、添付の図面を参照して
述べる。第1の実施形態 本実施形態に関わる画像符号化装置においては、外部か
ら設定されたビットレート、たとえば、シーケンスヘッ
ダに書かれたビットレートに従って、各分割画像符号化
装置が制御するVBVバッファのピクチャごとの入力ビ
ット量の総量を制御装置により計算し、各分割画像の画
像複雑さに応じて、各分割画像符号化装置に割り振り、
各VBVバッファの占有量を求め、分割画像符号化装置
の符号化ビットレートの制御を行なう。ピクチャごとの
入力ビット量の総量を精確に求めるには、画像の分割と
合成による発生符号ビット量の増減(合成変化量)を補
正する。また、GOP内残りのピクチャの発生符号ビッ
ト量を、ピクチャ毎に各分割画像符号化装置に割り振
り、各分割画像符号化装置の符号化ビットレートを制御
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an image coding apparatus and an image coding method of the present invention, and an image recording apparatus and an image transmission apparatus using the same will be described below with reference to the accompanying drawings. First Embodiment In the image coding apparatus according to the present embodiment, a picture of a VBV buffer controlled by each divided image coding apparatus according to an externally set bit rate, for example, a bit rate written in a sequence header. The total amount of input bits for each is calculated by the control device, and is allocated to each divided image encoding device according to the image complexity of each divided image,
The occupied amount of each VBV buffer is obtained, and the coding bit rate of the divided image coding device is controlled. In order to accurately obtain the total input bit amount for each picture, an increase / decrease (synthesis change amount) in the generated code bit amount due to image division and synthesis is corrected. Further, the generated code bit amount of the remaining pictures in the GOP is assigned to each divided image coding device for each picture, and the coding bit rate of each divided image coding device is controlled.

【0023】〔動画像符号化装置の構成〕図1は、本実
施形態の画像符号化装置の一実施形態としての動画像符
号化装置101の構成を示すブロック図である。動画像
符号化装置101は、画面分割装置110、第1〜第4
の分割画像符号化装置120−1〜120−4、ビット
ストリーム統合装置150および制御装置170を有す
る。
[Configuration of Moving Image Encoding Device] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a moving image encoding device 101 as one embodiment of the image encoding device of the present embodiment. The moving picture coding device 101 includes a screen dividing device 110, first to fourth
The divided image coding devices 120-1 to 120-4, the bitstream integration device 150, and the control device 170.

【0024】動画像符号化装置101の各部の構成につ
いて説明する。画面分割装置110は、入力される動画
像信号の各ピクチャを、所定の画像領域ごとの4つの画
像信号に分割し、各々第1〜第4の分割画像符号化装置
120−1〜120−4に出力する。動画像符号化装置
101に入力される動画像信号は、図2に示すように、
HDTV映像信号であり、輝度信号は横1920画素×
縦1080ライン、色差信号は横960画素×縦108
0ラインの、4:2:2形式のインターレース信号であ
る。また、フレームレートは30フレーム/秒である。
The structure of each section of the moving picture coding apparatus 101 will be described. The screen dividing device 110 divides each picture of the input moving image signal into four image signals for each predetermined image area, and each of the first to fourth divided image encoding devices 120-1 to 120-4. Output to. The moving picture signal input to the moving picture coding apparatus 101 is, as shown in FIG.
HDTV video signal, luminance signal is horizontal 1920 pixels x
Vertical 1080 lines, color difference signal is horizontal 960 pixels × vertical 108
It is an interlaced signal of 4: 2: 2 format with 0 line. The frame rate is 30 frames / second.

【0025】画面分割装置110は、まず、フィルタ処
理により輝度信号を横方向1440画素に、色差信号を
横方向に720画素に変換する。また、縦方向は、MP
EG2の規格により、インターレース画像では32ライ
ンの倍数でなければならないと決められているので、輝
度信号、色差信号とも画像の下にそれそれ8ラインのダ
ミーデータを付け、1088ラインとする。そして、画
面分割装置110は、このようにサイズを変換した画像
を、図2に示すように、領域A,B,C,Dの4つに分
割し、各分割領域の画像信号を第1〜第4の分割画像符
号化装置120−1〜120−4に出力する。たとえば
輝度信号については、横720画素×縦544ラインの
4つの信号に分割される。
The screen division device 110 first converts a luminance signal into 1440 pixels in the horizontal direction and a color difference signal into 720 pixels in the horizontal direction by a filtering process. In the vertical direction, MP
Since it is determined by the EG2 standard that the interlaced image must be a multiple of 32 lines, dummy data of 8 lines is added below the image for both the luminance signal and the color difference signal to make 1088 lines. Then, the screen division device 110 divides the image whose size has been converted in this way into four areas A, B, C, and D as shown in FIG. It is output to the fourth divided image encoding devices 120-1 to 120-4. For example, the luminance signal is divided into four signals of horizontal 720 pixels × vertical 544 lines.

【0026】第1〜第4の分割画像符号化装置120−
1〜120−4(分割画像符号化装置A,B,C,D)
は、各々入力される各分割領域の画像信号を符号化し、
MPEG2−MP@MLのビットストリームを生成し、
統合装置150に出力する。なお、分割画像符号化装置
120−i(i=1〜4)から出力されるビットストリ
ームは、画像サイズとフレームレートの単独の値はMP
@MLの範囲内であるが、それらが関連し合うサンプル
レート(1秒間の画素数)はわずかにその範囲を超え、
正確にはMP@MLではなくなる。ここでは、わかりや
すく説明するため、便宜的にMP@MLという表現を使
っている。
First to fourth divided image coding devices 120-
1-120-4 (divided image coding devices A, B, C, D)
Encodes the image signal of each divided area input,
Generate an MPEG2-MP @ ML bitstream,
Output to the integrated device 150. In the bitstream output from the divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4), the independent values of the image size and the frame rate are MP.
Within the @ML range, but their associated sample rates (pixels per second) slightly exceed that range,
To be exact, it is not MP @ ML. Here, for convenience of explanation, the expression MP @ ML is used for convenience.

【0027】図3は、分割画像符号化装置120−1
(分割画像符号化装置A)を例として、分割画像符号化
装置120−i(i=1〜4)の構成の一例を示す。た
とえば、分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)
の各々は、プロセッサ130−i(i=1〜4)、及び
出力バッファ131−i(i=1〜4)を有する。デコ
ーダ側受信時の入力バッファの状態を制御するために、
仮想的なデコーダの入力バッファであるVBVバッファ
132−i(i=1〜4)が、それぞれエンコーダ13
0−i(i=1〜4)に、概念的に接続されている。
FIG. 3 shows a divided image coding device 120-1.
An example of the configuration of the divided image coding devices 120-i (i = 1 to 4) will be described by taking the (divided image coding device A) as an example. For example, the divided image coding device 120-i (i = 1 to 4)
Each of them has a processor 130-i (i = 1 to 4) and an output buffer 131-i (i = 1 to 4). In order to control the state of the input buffer when receiving on the decoder side,
The VBV buffers 132-i (i = 1 to 4), which are input buffers of the virtual decoder, are respectively provided to the encoder 13
0-i (i = 1 to 4) is connected conceptually.

【0028】プロセッサ130−i(i=1〜4)は、
一般的なMPEG2−MP@MLのエンコーダであり、
入力される画像信号をMPEG2により符号化する。ま
た、生成したビットストリームは、ピクチャ単位で出力
バッファ131−i(i=1〜4)に出力される。4つ
のエンコーダ130−i(i=1〜4)は、入力される
分割画像信号について、制御装置170から指示される
符号ビット量の目標値、及びVBVバッファ132−i
(i=1〜4)の占有量に基づいて、ビットレート制御
をし、たとえば、前のピクチャの各分割画像の複雑さに
応じた可変レートの符号化を行ない、各々、MPEG2
−MP@MLのビットストリームをバッファ131−i
(i=1〜4)に出力する。また、各エンコーダ130
−i(i=1〜4)は、符号化された分割画像の複雑さ
に関する量、たとえば、ピクチャごとに発生した符号ビ
ット量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,n、平均量子化スケー
ルコード(quantizer scale codeの平均値)Qa,n、Q
b,n、Qc,n、Qd,nを算出し、制御装置170に転送す
る。
The processors 130-i (i = 1 to 4) are
It is a general MPEG2-MP @ ML encoder,
The input image signal is encoded by MPEG2. Further, the generated bit stream is output to the output buffer 131-i (i = 1 to 4) on a picture-by-picture basis. The four encoders 130-i (i = 1 to 4) have a target value of the code bit amount instructed by the control device 170 and a VBV buffer 132-i for the input divided image signals.
Bit rate control is performed based on the occupancy of (i = 1 to 4), for example, variable rate coding is performed according to the complexity of each divided image of the previous picture, and MPEG2
-MP @ ML bit stream buffer 131-i
(I = 1 to 4). In addition, each encoder 130
-I (i = 1 to 4) is an amount relating to the complexity of the coded divided image, for example, the code bit amount Sa, n, Sb, n, Sc, n, Sd, n, the average generated for each picture. Quantization scale code (average value of quantizer scale code) Qa, n, Q
b, n, Qc, n, Qd, n are calculated and transferred to the control device 170.

【0029】バッファ131−i(i=1〜4)は、エ
ンコーダ130−i(i=1〜4)より入力される符号
化ビットストリームを一時的に記憶し、制御装置170
から指示されるビットレートで、ビットストリーム統合
装置150に出力する。したがって、第1〜第4の分割
画像符号化装置120−1〜120−4からは、各々、
MPEG2−MP@MLのビットストリームが出力され
る。なお、動画像符号化装置101に入力される動画像
信号の形式は4:2:2であるが、分割画像符号化装置
120−iにおいて4:2:0形式に変換されるので、
分割画像符号化装置120−iより出力されるビットス
トリームは4:2:0形式の動画像信号のビットストリ
ームである。
The buffer 131-i (i = 1 to 4) temporarily stores the coded bit stream input from the encoder 130-i (i = 1 to 4), and the control unit 170.
It is output to the bitstream integration device 150 at the bit rate instructed by. Therefore, from the first to fourth divided image coding devices 120-1 to 120-4,
An MPEG2-MP @ ML bit stream is output. The format of the moving image signal input to the moving image encoding apparatus 101 is 4: 2: 2, but since it is converted to the 4: 2: 0 format in the divided image encoding apparatus 120-i,
The bit stream output from the divided image coding device 120-i is a bit stream of a moving image signal in the 4: 2: 0 format.

【0030】ビットストリーム統合装置150は、第1
〜第4の分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)
から出力される4つのMPEG2−MP@MLのビット
ストリームを合成し、MPEG2−MP@HLのビット
ストリームを生成する。すなわち、4つのMPEG2−
MP@MLのビットストリームをスライス単位で分解
し、それらを1つのビットストリームに再構成すること
により、1つのMPEG2−MP@HLのビットストリ
ームを得る。図4は、本実施形態において、スライス単
位で分解されたビットストリームの並びを説明するため
の図である。
The bitstream integration device 150 has a first
~ Fourth divided image coding device 120-i (i = 1 to 4)
The four MPEG2-MP @ ML bit streams output from are combined to generate an MPEG2-MP @ HL bit stream. That is, four MPEG2-
One MPEG2-MP @ HL bit stream is obtained by decomposing the MP @ ML bit stream in slice units and reconstructing them into one bit stream. FIG. 4 is a diagram for explaining the arrangement of bit streams decomposed in slice units in the present embodiment.

【0031】制御装置170は、動画像符号化装置10
1が所望の動作をするように、各構成部を制御する。制
御装置170は、VBVバッファ制御演算部171と制
御部172を含む。制御部172は、動画像符号化装置
101が所望の動作をするように、各構成部を制御す
る。VBVバッファ制御演算部171は、外部から設定
されたビットレートに従って、各分割画像符号化装置1
20−i(i=1〜4)が制御するVBVバッファ13
2−i(i=1〜4)のピクチャごとの入力ビット量の
総量を精確に計算し、各分割画像の画像複雑さに応じ
て、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)に
割り振る。図1と図3に示すように、VBVバッファ制
御演算部171から、入力ビット量IBa,n、IBb,n、
IBc,n、IBd,nがそれぞれ分割画像符号化装置120
−i(i=1〜4)に出力される。各エンコーダ130
−i(i=1〜4)は、入力ビット量IBa,n、IBb,
n、IBc,n、IBd,nにより、VBVバッファ132−
i(i=1〜4)の占有量を求め、符号化のビットレー
ト制御を行なう。
The control device 170 controls the moving picture coding device 10.
Each component is controlled so that 1 performs a desired operation. The control device 170 includes a VBV buffer control calculation unit 171 and a control unit 172. The control unit 172 controls each component so that the moving image coding apparatus 101 performs a desired operation. The VBV buffer control calculation unit 171 is configured to operate the divided image coding device 1 according to the bit rate set from the outside.
VBV buffer 13 controlled by 20-i (i = 1 to 4)
2-i (i = 1 to 4), the total amount of input bits for each picture is accurately calculated, and each divided image coding device 120-i (i = 1 to 1) is calculated according to the image complexity of each divided image. Allocate to 4). As shown in FIGS. 1 and 3, from the VBV buffer control calculation unit 171, the input bit amounts IBa, n, IBb, n,
IBc, n and IBd, n are divided image coding devices 120, respectively.
-I (i = 1 to 4) is output. Each encoder 130
-I (i = 1 to 4) is the input bit amount IBa, n, IBb,
Depending on n, IBc, n and IBd, n, the VBV buffer 132-
The occupancy of i (i = 1 to 4) is obtained, and the bit rate of encoding is controlled.

【0032】制御装置170は、たとえば、GOP内残
りのピクチャの発生符号ビット量を、各分割画像の画像
複雑さに応じて、ピクチャ毎に各分割画像符号化装置1
20−i(i=1〜4)に割り振り、ピクチャごとの発
生符号ビット量の目標値を指示する。それに基づいて、
各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)は、入
力される画像信号について、可変レート符号化を行な
う。入力ビット量の総量,及び、GOP内残りのピクチ
ャの発生符号ビット量を精確に計算するために、画像の
分割と合成による符号ビット量の増減(合成変化量)を
補正する。次は、画像の分割と合成による符号ビット量
の増減(合成変化量)を述べ、そして、VBVバッファ
制御演算部171の構成と動作を説明する。
The control device 170 determines, for example, the generated code bit amount of the remaining pictures in the GOP according to the image complexity of each divided image, and the divided image encoding device 1 for each picture.
20-i (i = 1 to 4) is assigned to indicate the target value of the generated code bit amount for each picture. Based on that
Each of the divided image coding devices 120-i (i = 1 to 4) performs variable rate coding on the input image signal. In order to accurately calculate the total input bit amount and the generated code bit amount of the remaining pictures in the GOP, the increase / decrease of the code bit amount (composition change amount) due to image division and combination is corrected. Next, the increase / decrease of the code bit amount (composition change amount) due to image division and combination will be described, and then the configuration and operation of the VBV buffer control calculation unit 171 will be described.

【0033】〔合成による符号ビット量の増減〕本実施
形態の複数の動画像符号化装置101において、複数の
ビットストリームから一つのビットストリームを合成す
る時は、規格に従うために、各ストリームに含まれてい
るヘッダデータの中に、値が変化し、書き換える必要の
あるヘッダデータがある。この変化によって、通常は合
成後のビットストリームのビット量は増減し、合成前の
複数のビットストリームのビット量の合計と異なって来
る。たとえば、図4のように、4つのMPEG2−MP
@MLのビットストリームをスライス単位で分解し、1
つのビットストリームに再構成し、1つのMPEG2−
MP@HLのビットストリームを合成する時は、スライ
ス単位より上位の、シーケンス、GOP、ピクチャレベ
ルのヘッダデータ、拡張データ、ユーザデータは1つの
みで良いので、たとえば、制御装置170は、第1の分
割画像符号化装置120−1(分割画像符号化装置A)
から出力されるビットストリームのみを用い、第2〜第
4の分割画像符号化装置120−2〜120−4(分割
画像符号化装置B〜D)から出力されるビットストリー
ムは破棄する。
[Increase / decrease of code bit amount by combining] In the plurality of moving image encoding apparatuses 101 of the present embodiment, when one bit stream is combined from a plurality of bit streams, it is included in each stream in order to comply with the standard. Among the stored header data, there is header data whose value changes and needs to be rewritten. Due to this change, the bit amount of the bitstream after combining usually increases or decreases, and becomes different from the total bit amount of the plurality of bitstreams before combining. For example, as shown in FIG. 4, four MPEG2-MP
Decompose @ML bitstream in slice units and
Reconstructed into one bitstream and one MPEG2-
When synthesizing the MP @ HL bit stream, only one sequence, GOP, picture-level header data, extension data, and user data higher than the slice unit is required. Divided image coding apparatus 120-1 (divided image coding apparatus A)
Using only the bitstream output from the first to fourth divided image coding devices 120-2 to 120-4 (divided image coding devices B to D).

【0034】より具体的には、ビットストリーム統合装
置150は、第1〜第4の分割画像符号化装置120−
1〜120−4においてエンコードを開始後、4つの分
割画像符号化装置120−1〜120−4から出力され
る4つのビットストリームそれぞれにおいて、最初のス
ライススタートコード(slice start code)が現れるま
で、第1の分割画像符号化装置120−1(分割画像符
号化装置A)から出力されるビットストリームのみを出
力し、第2〜第4の分割画像符号化装置120−2〜1
20−4(分割画像符号化装置B〜D)から出力される
ビットストリームは破棄する。
More specifically, the bitstream integration device 150 includes the first to fourth divided image coding devices 120-
1 to 120-4, after starting encoding, in each of the four bit streams output from the four divided image coding devices 120-1 to 120-4, until the first slice start code appears, Only the bit stream output from the first divided image coding device 120-1 (divided image coding device A) is output, and the second to fourth divided image coding devices 120-2 to 120-1 are output.
20-4 (divided image encoding devices B to D) discards the bitstream output.

【0035】これにより、合成した後に、ヘッダデータ
等のビット量が1/4に減少する。本実施形態では、ピ
クチャタイプ毎にこの減少量を同じにするため、ヘッダ
デー夕等の長さが変化するようなエンコードは行なわな
いとともに、GOP毎にシーケンスヘッダを付けること
にし、Iピクチャのへッダデー夕等の長さを一定にす
る。
As a result, after combining, the bit amount of header data etc. is reduced to 1/4. In this embodiment, in order to make the reduction amount the same for each picture type, the encoding such that the length of the header data is changed is not performed, and the sequence header is added for each GOP. Make the length of evenings constant.

【0036】また、4つのMPEG2−MP@MLのビ
ットストリームをスライス単位で分解し、1つのMPE
G2−MP@HLのビットストリームを合成する時は、
合成されたMPEG2−MP@HLのビットストリーム
のヘッダデータの中で、書き換えが必要となるパラメー
タ、たとえば、シーケンス層の水平画素サイズ(HS
V:Horizontal Size Value)、垂直画素サイズ(VS
V:Vertical Size Value)、アスペクト比情報(AR
I:Aspect Ratio Information)、ビットレート(BR
V:Bit Rate Value)、VBVバッファサイズ(VBS
V:VBV Buffer Size Value)などがある。これらのパ
ラメータについて、ビットストリーム統合装置150
は、制御装置170の制御部172からの指示に従い、
あるいは、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜
4)から出力されるビットストリームのそれぞれの値か
ら計算により求めた値に書き換える。また、ピクチャ層
のVBVディレイ(VD:VBV delay)をも書きかえる
必要がある。これについては、後述の方法で、制御装置
170において計算する。なお、動きベクトルの探索範
囲をあらわすエフ・コード(F-code)は、第1〜第4の
分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)において
ピクチャ単位で同じ値に書き換えようとすると、動きベ
クトルの値の換算と書き換えも必要となり、複雑な処理
となるので、各ピクチャのエンコード前に、制御部17
2から各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)
に同じ値をあらかじめ設定しておくのが望ましい。
In addition, four MPEG2-MP @ ML bit streams are decomposed into slices to obtain one MPE.
When synthesizing G2-MP @ HL bitstream,
In the combined MPEG2-MP @ HL bit stream header data, a parameter that needs to be rewritten, for example, the horizontal pixel size (HS) of the sequence layer
V: Horizontal Size Value), vertical pixel size (VS
V: Vertical Size Value), aspect ratio information (AR
I: Aspect Ratio Information), bit rate (BR
V: Bit Rate Value), VBV buffer size (VBS
V: VBV Buffer Size Value). For these parameters, the bitstream integration device 150
According to the instruction from the control unit 172 of the control device 170,
Alternatively, each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 1
4) Rewrite each value of the bit stream output from 4) to the value calculated. Also, it is necessary to rewrite the VBV delay (VD: VBV delay) of the picture layer. This is calculated in the control device 170 by a method described later. It should be noted that the F code (F-code) representing the search range of the motion vector is rewritten to the same value in picture units in the first to fourth divided image coding devices 120-i (i = 1 to 4). Then, conversion and rewriting of the motion vector value are also required, which is a complicated process. Therefore, before encoding each picture, the control unit 17
2 to each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4)
It is desirable to set the same value to.

【0037】ビットストリーム統合装置150は、スラ
イススタートコード(slice startcode)以降のビット
ストリームは、スライス単位で分解し、図4に示すよう
にA1,B1,A2,B2,…,A34,B34,C
1,D1,C2,D2,…,C34,D34の順に並べ
替えて出力する。この時、スライスの垂直位置情報をあ
らわすスライスヘッダの値を、必要に応じて正しい値に
書き換える。またスライスの最初のマクロブロックにお
ける水平位置情報をあらわすマクロブロックアドレスイ
ンクリメント(MBAI:macroblock address increme
nt)も必要に応じて正しい値に書き換える。ビットスト
リーム統合装置150は、スライスD34のビットスト
リームを出力後、分割画像符号化装置120−i(i=
1〜4)からシーケンスエンドコード(SEC:sequen
ce end code)が出力された場合は、ビットストリーム
統合装置150からシーケンスエンドコードを1つ出力
し、合成を終了あるいは次のシーケンスヘッダコード
(SHC:sequence header code)の入力を待つ。ま
た、シーケンスエンドコードが出力されない場合は、次
のピクチャスタートコード(PSC:picture start co
de)、あるいは、GOP毎に付けられたシーケンスヘッ
ダが出力されるまで、ビットストリーム統合装置150
は同様に処理を繰り返す。
The bitstream integrating device 150 decomposes the bitstream after the slice start code into slice units, and as shown in FIG. 4, A1, B1, A2, B2, ..., A34, B34, C.
1, D1, C2, D2, ..., C34, D34 are rearranged in this order and output. At this time, the value of the slice header indicating the vertical position information of the slice is rewritten to a correct value as necessary. In addition, a macroblock address increment (MBAI: macroblock address increment) that represents horizontal position information in the first macroblock of a slice.
nt) is also rewritten to the correct value if necessary. The bitstream integration device 150 outputs the bitstream of the slice D34 and then outputs the divided image coding device 120-i (i =
1 to 4) to a sequence end code (SEC: sequence)
If a ce end code) is output, one sequence end code is output from the bitstream integration device 150, and synthesis is completed or the next sequence header code (SHC: sequence header code) is input. If the sequence end code is not output, the next picture start code (PSC: picture start co
de), or until the sequence header attached to each GOP is output, the bitstream integration device 150
Repeats the same process.

【0038】スライスのMBAIのようなヘッダデータ
の書き換えにより、合成後のビットストリームのビット
量が合成前より無視できないほど増減する。ビットスト
リームの書き換えが必要であるヘッダデータの中で、可
変長符号化されている、スライスの最初のマクロブロッ
クのマクロブロックアドレスインクリメント(MBA
I:macroblock address increment)がある。MBAI
は、スライスの最初のマクロブロックにおける水平位置
情報を表わす。本実施形態のように垂直方向の分割線で
画面を分割するとき、図2における画像領域BとD、す
なわち分割線より右側の画面をエンコードして得られた
ビットストリームには、画像領域BとDにおけるスライ
ス(B1、…、B34、及び、D1、…、D34)の最
初のマクロブロック(左端)の水平位置が、合成前と比
べて画面の左端でなくなるので、全てのスライスの最初
のマクロブロックのMBAIを新しい値に書き換える必
要がある。MBAIは可変長ヘッダデータであるので、
書き換えにより、MBAIのビット量が変化する。
By rewriting the header data such as the MBAI of the slice, the bit amount of the combined bit stream increases or decreases so much that it cannot be ignored compared to before the combining. In the header data that requires rewriting of the bitstream, the macroblock address increment (MBA) of the first macroblock of the slice, which is variable-length coded, is used.
I: macroblock address increment). MBAI
Represents horizontal position information in the first macroblock of the slice. When the screen is divided by vertical dividing lines as in the present embodiment, the image regions B and D in FIG. 2, that is, the image region B is included in the bit stream obtained by encoding the screen on the right side of the dividing line. Since the horizontal position of the first macroblock (left end) of the slices (B1, ..., B34 and D1, ..., D34) in D is not at the left end of the screen compared to before the synthesis, the first macro of all slices It is necessary to rewrite the MBAI of the block with a new value. Since MBAI is variable length header data,
The rewriting changes the MBAI bit amount.

【0039】具体的には、図4と図5に示すように、合
成前では、画像領域BとDの全てのスライスの最初のマ
クロブロックはともに画面の左端にあるので、MPEG
2規格により、MBAIの値は1である。即ち、MBA
Iに“1”が書かれており、ビット長が1ビットである
このビットストリームを合成すると、画像領域B、Dの
スライスの左側には、画像領域AとCがあり、本実施形
態では720画素、すなわち45マクロブロックの画像
データがあることになる。すなわち画像領域B、Dのス
ライスでは、最初のマクロブロックの水平位置は46マ
クロブロックとなり、したがって、ビットストリーム統
合装置150は、MBAIの値が46を表わすように書
き換える。MPEG2では、“MBAI=46”を、
“マクロブロックエスケープ(MBESC:macroblock
escape)”+“MBAI=13”として表現する。M
BESCの値は33であり、長さ11ビットの固定長の
“0000 0001000”で表わす、MBAIの値
13は、長さ8ビットの“0000 1000”であ
る。すなわち、図5に示すように、長さ1ビットのデー
タMBAIが長さ19ビットのデータに書き換えられ
る。さらに、バイトアライメントを取るため、すなわち
スタートコードを8ビット単位の位置に合わせるため、
本実施形態において、ビットストリーム統合装置150
で、各スライスデータの最後に6ビットのゼロ“000
000”を付け加える。すなわち、図5に示すように、
画像領域B、Dの各スライスの最初のマクロブロックの
水平位置を表わすデータが、25ビットのデータに書き
換えられる。したがって、画像領域B、Dにおいて、1
スライスにつき(19+6)−1=24ビットが増加す
ることになる。図4に示すように、本実施形態では、画
像領域B、Dにおいて、このようなスライスが1ピクチ
ャにつき68スライスあるので、1ピクチャにつき24
×68=1632ビットが増加する。これはピクチャタ
イプによらず一定である。
Specifically, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, before combining, the first macroblocks of all the slices of the image areas B and D are both at the left end of the screen, so MPEG
According to the two standards, the value of MBAI is 1. That is, MBA
When “1” is written in I and this bit stream having a bit length of 1 bit is combined, there are image areas A and C on the left side of the slices of image areas B and D, and in this embodiment, 720 There are image data of pixels, that is, 45 macroblocks. That is, in the slices of the image areas B and D, the horizontal position of the first macroblock is 46 macroblocks, and therefore the bitstream integration device 150 rewrites so that the value of MBAI represents 46. In MPEG2, "MBAI = 46"
"Macroblock Escape (MBESC: macroblock
escape) ”+“ MBAI = 13 ”. M
The BESC value is 33, and the MBAI value 13 represented by a fixed length of “0000 0001000” of 11 bits is “0000 1000” of 8 bits. That is, as shown in FIG. 5, the data MBAI having a length of 1 bit is rewritten to the data having a length of 19 bits. Furthermore, in order to obtain byte alignment, that is, to align the start code with the 8-bit position,
In this embodiment, the bitstream integration device 150
At the end of each slice data, 6-bit zero "000"
000 ", that is, as shown in FIG.
The data representing the horizontal position of the first macroblock in each slice of the image areas B and D is rewritten to 25-bit data. Therefore, in the image areas B and D, 1
This will increase (19 + 6) -1 = 24 bits per slice. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, there are 68 such slices per picture in the image areas B and D, so 24 per picture.
X68 = 1632 bits increase. This is constant regardless of the picture type.

【0040】本実施形態では、1ビットストリームに当
たり、スライス層より上位のヘッダデータのビット量
は、Iピクチャが888ビット、PピクチャとBピクチ
ャはそれぞれ144ビットであり、合成前の4つのビッ
トストリームに、スライス層より上位のヘッダデータの
合計ビット量は、Iピクチャが4×888ビット、Pピ
クチャとBピクチャは4×144ビットである。上記し
たように、合成した後に、スライス層より上位のヘッダ
データのビット量が1/4に減少する。したがって、合
成による発生符号ビット量の増減値は、Iピクチャの場
合、+1632−3×888=−1032ビット、Pピ
クチャとBピクチャの場合、+1632−3×144=
+1200ビットとなる。また、本実施形態では、GO
PのいわゆるN値=15、M値=3である。すなわち1
GOP中のIピクチャは1枚、Pピクチャは4枚、Bピ
クチャは10枚である。したがって、ビットストリーム
の合成による1GOP間の発生符号ビット量の増減値
は、14×1200−1032=+15768ビットで
あり、毎GOP一定である。
In the present embodiment, the bit amount of the header data above the slice layer in one bit stream is 888 bits for I pictures and 144 bits for P pictures and B pictures, respectively. In addition, the total bit amount of header data above the slice layer is 4 × 888 bits for I pictures and 4 × 144 bits for P and B pictures. As described above, after combining, the bit amount of the header data above the slice layer is reduced to 1/4. Therefore, the increase / decrease value of the generated code bit amount by combining is + 1632−3 × 888 = −1032 bits in the case of I picture, and + 1632−3 × 144 = in the case of P picture and B picture.
It becomes +1200 bits. Further, in this embodiment, GO
The so-called N value of P = 15 and M value = 3. Ie 1
There are one I picture, four P pictures, and ten B pictures in the GOP. Therefore, the increase / decrease value of the generated code bit amount for one GOP due to the bitstream synthesis is 14 × 1200-1032 = + 15768 bits, which is constant for each GOP.

【0041】このように、4つのMPEG2−MP@M
Lのビットストリームをスライス単位で分解し、1つの
MPEG2−MP@HLのビットストリームを合成する
時は、1GOP間の発生符号ビット量は、合成後に、合
成前より15768ビット増加する。そのため、各分割
画像符号化装置の符号ビット量の単純な合計は、合成後
のビットストリームの符号ビット量と一致しない。本実
施形態において、この合成による発生符号ビット量の増
減量(合成変化量と呼ぶ)を補正する。
As described above, four MPEG2-MP @ M
When the L bit stream is decomposed in slice units and one MPEG2-MP @ HL bit stream is combined, the generated code bit amount for one GOP is increased by 15768 bits after the combination before the combination. Therefore, the simple sum of the code bit amount of each divided image encoding device does not match the code bit amount of the combined bit stream. In the present embodiment, the increase / decrease amount of the generated code bit amount due to this combination (referred to as the combined change amount) is corrected.

【0042】〔VBVバッファ制御演算部171の構
成〕図6は、VBVバッファ制御演算部171の構成を
説明するブロック図である。図6に示すように、VBV
バッファ制御演算部171は、合成変化量演算部161
と、入力ビット量演算部162と、画像複雑さ演算部1
63と、入力ビット量割振部164とを有する。VBV
バッファ制御演算部171は、外部設定されたビットレ
ートにより、各分割画像符号化装置120−i(i=1
〜4)が制御するVBVバッファのピクチャごとの入力
ビット量の総量IBn(nはピクチャ番号である)を計
算し、適切に各分割画像符号化装置120−i(i=1
〜4)に割り振る。たとえば、各分割画像の画像複雑さ
に応じて、IBnを割り振る。そのため、VBVバッフ
ァ制御演算部171は、各分割画像符号化装置120−
i(i=1〜4)から出力する発生符号量データSa,n、
Sb,n、Sc,n、Sd,n及び平均量子化スケールコードQa,n、
Qb,n、Qc,n、Qd,nにより、各分割画像の画像複雑さを求
める。各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)
は、割り当てられた入力ビット量IBa,n、IBb,n、IBc,
n、IBd,nから、それぞれのVBVバッファの占有量Ba,
n、Bb,n、Bc,n、Bd,nを求め、各自の符号化のビットレ
ートを制御する。
[Structure of VBV Buffer Control Calculation Unit 171] FIG. 6 is a block diagram for explaining the structure of the VBV buffer control calculation unit 171. As shown in FIG. 6, VBV
The buffer control calculation unit 171 includes a combined change amount calculation unit 161.
An input bit amount calculation unit 162 and an image complexity calculation unit 1
63 and an input bit amount allocating unit 164. VBV
The buffer control calculation unit 171 uses the externally set bit rate to divide each divided image coding device 120-i (i = 1.
4), the total amount IBn (n is a picture number) of the input bit amount for each picture of the VBV buffer controlled by each is calculated, and each divided image coding device 120-i (i = 1) is appropriately calculated.
~ 4). For example, IBn is assigned according to the image complexity of each divided image. Therefore, the VBV buffer control calculation unit 171 determines that each divided image encoding device 120-
generated code amount data Sa, n output from i (i = 1 to 4),
Sb, n, Sc, n, Sd, n and average quantization scale code Qa, n,
The image complexity of each divided image is obtained from Qb, n, Qc, n and Qd, n. Each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4)
Is the allocated input bit amount IBa, n, IBb, n, IBc,
From n and IBd, n, the occupied amount Ba, V, of each VBV buffer
Obtain n, Bb, n, Bc, n, Bd, n and control the bit rate of their own encoding.

【0043】合成変化量演算部161 後述するように、入力ビット量演算部162において、
ピクチャ毎の入力ビット量を計算する時に用いられる外
部から設定されたビットレートR(たとえば、シーケン
スヘッダに400bps単位で書かれたビットレート)
が、合成後の統合ビットストリームのビットレートであ
る。したがって、ビットレートRを用いて得られたピク
チャ毎の入力ビット量は、統合ビットストリームのピク
チャごとの入力ビット量IBtである。前述したよう
に、合成によって、統合ビットストリームの符号ビット
量は、合成前の各分割画像符号化装置120−i(i=
1〜4)から出力されたビットストリームの符号ビット
量の合計より増減する。そのため、各分割画像符号化装
置120−i(i=1〜4)のVBVバッファ132−
i(i=1〜4)へのピクチャごとの入力ビット量の総
量IBnを精確に求めるには、上記合成による符号ビッ
トの変化量である合成変化量△Tを補正しなければなら
ない。合成変化量演算部161は、合成変化量ΔTを計
算し、入力ビット量演算部162に入力し、入力ビット
量演算部162において、ビットレートRから求められ
たピクチャごとの入力ビット量の総量IBnから、1ピ
クチャあたりの合成変化量を減算する。
As will be described later, the combined change amount calculation unit 161
An externally set bit rate R used when calculating the input bit amount for each picture (for example, the bit rate written in the sequence header in 400 bps units)
Is the bit rate of the integrated bit stream after combining. Therefore, the input bit amount for each picture obtained using the bit rate R is the input bit amount IBt for each picture of the integrated bit stream. As described above, by combining, the code bit amount of the integrated bitstream can be calculated by dividing each divided image coding device 120-i (i =
It is increased or decreased from the total code bit amount of the bit stream output from (1) to (4). Therefore, the VBV buffer 132- of each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4)
In order to accurately obtain the total amount IBn of the input bit amount for each picture to i (i = 1 to 4), it is necessary to correct the combined change amount ΔT which is the change amount of the code bit due to the above combination. The combined change amount calculation unit 161 calculates the combined change amount ΔT and inputs it to the input bit amount calculation unit 162. In the input bit amount calculation unit 162, the total input bit amount IBn for each picture obtained from the bit rate R. From, the combined change amount per picture is subtracted.

【0044】VBVバッファ制御演算部171で求めよ
うとする量は、ピクチャ当たりの入力ビット量の総量I
Bnであるので、合成変化量演算部162も、ピクチャ
当たりの合成変化量△Tnを計算する。前述したよう
に、本実施形態では、合成により1GOP期間内に15
768ビットが増加する。また1GOPには15ピクチ
ャ含まれる。合成変化量演算部162は、1GOP内に
合成により増減する発生符号ビット量を、そのGOPに
含まれるピクチャに均等に割り振りを行なう。合成変化
量の1ピクチャ当たりの平均値は整数ではないので、こ
こで、合成変化量演算部162は、4ピクチャ続けて1
051ビットを出力後、1ピクチャに値1052ビット
を出力し、これを繰り返すようにする。1GOP期間
に、このように3回繰り返す。
The amount to be obtained by the VBV buffer control calculation unit 171 is the total amount I of input bits per picture.
Since it is Bn, the combined change amount calculation unit 162 also calculates the combined change amount ΔTn per picture. As described above, in the present embodiment, the combination of 15 within one GOP period is performed.
768 bits increase. In addition, 1 GOP includes 15 pictures. The combination change amount calculation unit 162 evenly allocates the generated code bit amount, which is increased or decreased in one GOP by combining, to the pictures included in the GOP. Since the average value of the combined change amount per picture is not an integer, here, the combined change amount calculation unit 162 sets the consecutive 1
After outputting 051 bits, a value of 1052 bits is output to one picture, and this is repeated. This is repeated three times during one GOP period.

【0045】入力ビット量演算部162 入力ビット量演算部162は、外部から設定されるビッ
トレートRに基づき、合成変化量を考慮して、分割画像
符号化装置120−i(i=1〜4)におけるVBVバ
ッファ132−i(i=1〜4)へのピクチャごとの入
力ビット量の総量IBnを求める。まず、合成変化量を
補正する前の入力ビット量IBtを求める。求め方とし
て、特開2000−152232号公報に開示された方
法を用いる。次に簡単に説明する。MPEGで、仮想的
なデコーダの入力バッファ、いわゆるVBVバッファを
制御するための演算として、実数演算が定義されてい
る。たとえば、1ピクチャ期間にVBVバッファに入力
されるビット量IBtを入力ビットレートRに従って求
める場合、当該入力ビット量は実数値として得られる。
ただし、実際の演算の過程では、実数演算の演算精度を
超える部分については切り捨てることが行われる。しか
し、実数演算の演算精度を超える部分を切り捨てた場
合、徐々に誤差が蓄積していくことになり、その結果と
して実数演算による値に対して実際の入力ビット量が次
第に小さくなるようなことが発生する。そこで、入力ビ
ット量の理論値が整数値となるピクチャ数ごとに、理論
上で正しい入力ビット量(演算精度を超える部分を切り
捨てていない理論上の値)と実際に入力したビット量
(演算精度を超える部分を切り捨てた実際の値)との差
を、実際に入力したビット量に加えて、誤差を打ち消す
ようにする。一般的に、ビットレートRに応じたピクチ
ャ毎の入力ビット量IBtは、以下の式(1)のように
なる。
Input Bit Amount Calculation Unit 162 The input bit amount calculation unit 162 considers the combined change amount based on the bit rate R set from the outside, and the divided image coding device 120-i (i = 1 to 4). ), The total input bit amount IBn of each picture to the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4) is calculated. First, the input bit amount IBt before correcting the combined change amount is obtained. The method disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-152232 is used as the method for obtaining the value. Next, a brief description will be given. In MPEG, a real number operation is defined as an operation for controlling an input buffer of a virtual decoder, a so-called VBV buffer. For example, when the bit amount IBt input to the VBV buffer in one picture period is calculated according to the input bit rate R, the input bit amount is obtained as a real value.
However, in the process of actual calculation, the part exceeding the calculation precision of the real number calculation is truncated. However, if the part that exceeds the calculation precision of the real number calculation is truncated, the error gradually accumulates, and as a result, the actual input bit amount may gradually become smaller than the value obtained by the real number calculation. Occur. Therefore, for each number of pictures in which the theoretical value of the input bit amount is an integer value, the theoretically correct input bit amount (theoretical value in which the portion exceeding the calculation precision is not truncated) and the actually input bit amount (calculation precision The actual value obtained by truncating the part exceeding () is added to the actually input bit amount to cancel the error. In general, the input bit amount IBt for each picture according to the bit rate R is represented by the following expression (1).

【0046】[0046]

【数1】 IBt=R/P ・・・(1) ただし、IBtはピクチャ毎の入力ビット量、Rは入力
ビットレート、Pはピクチャレートを表わす。
IBt = R / P (1) where IBt is the input bit amount for each picture, R is the input bit rate, and P is the picture rate.

【0047】MPEGでは、ビットレートが400bp
s単位で設定されている(外部から設定されるビットレ
ート)、また、本実施形態では、フレームレートが30
Hzであり、当該400bps単位で設定されたビット
レートに応じたピクチャ毎の入力ビット量IBtは、実
数値として以下の式(2)のようになる。
In MPEG, the bit rate is 400 bp
It is set in units of s (the bit rate set from the outside), and in the present embodiment, the frame rate is 30.
The input bit amount IBt for each picture corresponding to the bit rate set in the unit of 400 bps is expressed by the following expression (2) as a real value.

【0048】[0048]

【数2】 IBt=(R/400)×400/30=(R/400)×40/3 ・・・(2)[Equation 2]   IBt = (R / 400) × 400/30 = (R / 400) × 40/3 ・ ・ ・ (2)

【0049】式(2)によれば、3ピクチャごとの入力
ビット量の合計は、3×IBt=R/10となる。たと
えば、R=10Mbpsの場合は、3ピクチャごとの入
力ビット量の合計は、3×IBt=R/10=1000
000となる。1ピクチャごとの入力ビット量IBtの
理論値は、IBt=R/10/3=333333.33
33333となる。実際に入力されたのは、33333
3であるので、ピクチャごとに0.333333…が捨
てられる。この誤差は徐々に蓄積していく。3ピクチャ
ごとの実際の入力ビット量は3×333333=999
999であるので、入力ビット量演算部162におい
て、3ピクチャごとに、1を実際の入力ビット量に加え
れば、正しいビット量1000000となり、誤差が蓄
積しない。
According to equation (2), the total input bit amount for every three pictures is 3 × IBt = R / 10. For example, when R = 10 Mbps, the total input bit amount for every three pictures is 3 × IBt = R / 10 = 1000.
000. The theoretical value of the input bit amount IBt for each picture is IBt = R / 10/3 = 3333333.33.
33333. 33333 was actually input
Since it is 3, 0.333333 ... Is discarded for each picture. This error gradually accumulates. The actual input bit amount for every 3 pictures is 3 × 333333 = 999.
Since it is 999, if the input bit amount calculation unit 162 adds 1 to the actual input bit amount for every 3 pictures, the correct bit amount is 1000000 and no error is accumulated.

【0050】また、前述したように、各分割画像符号化
装置120−i(i=1〜4)のVBVバッファ132
−i(i=1〜4)へのピクチャごとの入力ビット量の
総量IBnを精確に求めるには、ピクチャ当たりの合成
による符号ビットの変化である平均合成変化量ΔTnを
補正しなければならない。入力ビット量演算部162
は、合成変化量演算部161から入力されたピクチャ当
たりの平均合成変化量ΔTnを、ビットレートRから求
めたピクチャごとの入力ビット量IBtから減算し、各
分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)のVBV
バッファ132−i(i=1〜4)へのピクチャごとの
入力ビット量の総量IBnの精確な値を得る。
Further, as described above, the VBV buffer 132 of each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4) is used.
In order to accurately obtain the total amount IBn of the input bit amount for each picture to -i (i = 1 to 4), it is necessary to correct the average combined change amount ΔTn, which is the change in the code bit due to the combination per picture. Input bit amount calculation unit 162
Subtracts the average combined change amount ΔTn per picture input from the combined change amount calculation unit 161 from the input bit amount IBt for each picture obtained from the bit rate R, and outputs each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) VBV
An accurate value of the total amount IBn of the input bit amount for each picture to the buffer 132-i (i = 1 to 4) is obtained.

【0051】画像複雑さ演算部163 画像複雑さ演算部163は各分割画像の複雑さを求め
る。画像の複雑さの求め方として、たとえば、各分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)から出力される
発生符号ビット量と量子化スケールコードを用いる。画
像複雑さ演算部163において、たとえば、n番目のピ
クチャを符号化した後、n+1番目のピクチャを符号化
しようとしている時は、各分割画像符号化装置120−
i(i=1〜4)からは、n番目のピクチャの各分割画
像の発生符号ビット量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nと量
子化スケールコードQa,n、Qb,n、Qc,n、Qd,nが転送
され、次式(3)により、該n番目のピクチャの各分割
画像の複雑さXa,n、Xb,n、Xc,n、Xd,nを求め、n+
1番目又はその以降のピクチャの各分割画像の符号化に
用いる。
Image Complexity Calculation Unit 163 The image complexity calculation unit 163 obtains the complexity of each divided image. As the method of obtaining the complexity of the image, for example, the generated code bit amount and the quantization scale code output from each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) are used. In the image complexity calculation unit 163, for example, when the nth picture is to be encoded after the nth picture is to be encoded, each divided image encoding device 120-
From i (i = 1 to 4), the generated code bit amount Sa, n, Sb, n, Sc, n, Sd, n of each divided image of the n-th picture and the quantization scale code Qa, n, Qb, n, Qc, n, Qd, n are transferred, and the complexity Xa, n, Xb, n, Xc, n, Xd, n of each divided image of the n-th picture is obtained by the following equation (3): n +
It is used for encoding each divided image of the first or subsequent pictures.

【0052】[0052]

【数3】 Xa,n =Sa,n ×Qa,n Xb,n =Sb,n ×Qb,n Xc,n =Sc,n ×Qc,n Xd,n =Sd,n ×Qd,n ・・・(3)[Equation 3] Xa, n = Sa, n x Qa, n Xb, n = Sb, n x Qb, n Xc, n = Sc, n x Qc, n Xd, n = Sd, n × Qd, n (3)

【0053】あるいは、次の式(4)のように、各分割
画像の複雑さXa,n、Xb,n、Xc,n、Xd,nに応じる比率
Ya,n、Yb,n、Yc,n、Yd,nを求める。画像複雑さ演算
部163は、画像の複雑さXa,n 〜Xd,n、あるいは、
比率Ya,n、Yb,n、Yc,n、Yd,nを入力ビット量割振部
164に転送する。
Alternatively, as in the following formula (4), the ratios Ya, n, Yb, n, Yc, n corresponding to the complexity Xa, n, Xb, n, Xc, n, Xd, n of each divided image are obtained. , Yd, n. The image complexity calculation unit 163 calculates the image complexity Xa, n to Xd, n, or
The ratios Ya, n, Yb, n, Yc, n, Yd, n are transferred to the input bit amount allocating unit 164.

【0054】[0054]

【数4】 Ya,n=Xa,n/(Xa,n+Xb,n+Xc,n+Xd,n) Yb,n=Xb,n/(Xa,n+Xb,n+Xc,n+Xd,n) Yc,n=Xc,n/(Xa,n+Xb,n+Xc,n+Xd,n) Yd,n=Xd,n/(Xa,n+Xb,n+Xc,n+Xd,n) ・・・(4)[Equation 4]   Ya, n = Xa, n / (Xa, n + Xb, n + Xc, n + Xd, n)   Yb, n = Xb, n / (Xa, n + Xb, n + Xc, n + Xd, n)   Yc, n = Xc, n / (Xa, n + Xb, n + Xc, n + Xd, n)   Yd, n = Xd, n / (Xa, n + Xb, n + Xc, n + Xd, n) (4)

【0055】入力ビット量割振部164 入力ビット量割振部164は、入力ビット量演算部16
2から転送された補正後のピクチャ毎の入力ビット量の
総量IBnを、画像複雑さに応じて、各分割画像符号化
装置120−i(i=1〜4)に割り振る。たとえば、
n番目のピクチャを符号化した後、n+1番目のピクチ
ャを符号化しようとしている時、即ち、n+1番目のピ
クチャが符号化対象ピクチャの場合は、たとえば、n番
目のピクチャの各分割画像の複雑さを用いる。即ち、入
力ビット量割振部164は、画像複雑さ演算部163
で、式(4)のように求められた画像複雑さの比率Ya,
n、Yb,n、Yc,n、Yd,nを、次の式(5)のように、入
力ビット量演算部162から転送されたピクチャごとの
入力ビット量の総量IBnにかけて、各分割画像符号化
装置120−i(i=1〜4)への割り当て量IBa,
n、IBb,n、IBc,n、IBd,nを求める。また、求めら
れた入力ビット量IBa,n、IBb,n、IBc,n、IBd,n
を、分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)に転
送する。
Input Bit Amount Allocation Unit 164 The input bit amount allocation unit 164 is an input bit amount calculation unit 16
The total input bit amount IBn of each corrected picture transferred from No. 2 is allocated to each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4) according to the image complexity. For example,
When the n + 1-th picture is to be encoded after the n-th picture is encoded, that is, when the n + 1-th picture is the encoding target picture, for example, the complexity of each divided image of the n-th picture To use. That is, the input bit amount allocating unit 164 controls the image complexity calculating unit 163.
Then, the image complexity ratio Ya calculated by the equation (4),
Each divided image code is multiplied by n, Yb, n, Yc, n, Yd, n by the total amount IBn of the input bit amount for each picture transferred from the input bit amount calculation unit 162 as in the following Expression (5). Allocation amount IBa to the I / O device 120-i (i = 1 to 4),
n, IBb, n, IBc, n and IBd, n are obtained. Also, the calculated input bit amounts IBa, n, IBb, n, IBc, n, IBd, n
Are transferred to the divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4).

【0056】[0056]

【数5】 IBa,n = Ya,n×IBn IBb,n = Yb,n×IBn IBc,n = Yc,n×IBn IBd,n = Yd,n×IBn ・・・(5)[Equation 5]  IBa, n = Ya, n × IBn  IBb, n = Yb, n × IBn  IBc, n = Yc, n × IBn  IBd, n = Yd, n × IBn (5)

【0057】〔VBVバッファ制御演算部171の動
作〕図7は、VBVバッファ制御演算部171の動作を
説明するフローチャートである。 ステップS71:入力ビット量演算部162は、式
(1)によって、指定されたビットレートRに応じたピ
クチャ毎の入力ビット量IBtを計算する。誤差の蓄積
を打ち消すために、所定のピクチャごとの実際の入力ビ
ット量の合計に、必要な誤差量を加え、正しい入力ビッ
ト量を得る。たとえば、指定されたビットレートR=1
0Mbpsの場合は、3ピクチャごとに、1ビットを実
際の入力ビット量に加えれば、正しいビット量を得るこ
とが出来、誤差が蓄積しない。
[Operation of VBV Buffer Control Calculation Unit 171] FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the VBV buffer control calculation unit 171. Step S71: The input bit amount calculation unit 162 calculates the input bit amount IBt for each picture according to the designated bit rate R by the formula (1). In order to cancel the accumulation of error, the necessary error amount is added to the total of the actual input bit amount for each given picture to obtain the correct input bit amount. For example, the specified bit rate R = 1
In the case of 0 Mbps, if one bit is added to the actual input bit amount for every three pictures, the correct bit amount can be obtained and no error is accumulated.

【0058】ステップS72:合成変化量演算部161
で計算されたピクチャあたりの平均合成変化量ΔTn
は、入力ビット量演算部162に入力される。入力ビッ
ト量演算部162は、ピクチャごとの入力ビット量の総
量IBtから、ΔTnを引いて、得られた精確なVBV
バッファ132−i(i=1〜4)へのピクチャごとの
入力ビット量の総量IBnを入力ビット量割振部164
に出力する。
Step S72: Combined change amount calculation unit 161
Average combined change amount ΔTn per picture calculated in
Is input to the input bit amount calculation unit 162. The input bit amount calculator 162 subtracts ΔTn from the total input bit amount IBt for each picture to obtain the accurate VBV.
The total input bit amount IBn for each picture to the buffer 132-i (i = 1 to 4) is input to the input bit amount allocation unit 164.
Output to.

【0059】ステップS73:画像複雑さ演算部163
で求められた、たとえば前のピクチャの各分割画像の複
雑さが入力ビット量割振部164に入力され、入力ビッ
ト量割振部164は、画像の複雑さに応じて、補正され
たピクチャごとの入力ビット量の総量IBnの各分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)への割振量IB
a,n、IBb,n、IBc,n、IBd,nを計算して、各分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)に出力する。
Step S73: Image complexity calculator 163
For example, the complexity of each divided image of the previous picture, which is obtained in step S1, is input to the input bit amount allocating unit 164, and the input bit amount allocating unit 164 inputs the corrected for each picture according to the image complexity. Allocation amount IB of total bit amount IBn to each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4)
a, n, IBb, n, IBc, n, IBd, n are calculated and output to each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4).

【0060】各分割画像符号化装置120−i(i=1
〜4)は、VBVバッファ制御演算部171から割り当
てられた入力ビット量IBa,n、IBb,n、IBc,n、I
Bd,nを用いて、分割画像符号化装置120−i(i=
1〜4)におけるVBVバッファ132−i(i=1〜
4)の占有量Ba,n、Bb,n、Bc,n、Bd,nを計算し、こ
れをもとに発生符号ビット量の制御を行なう。
Each divided image coding device 120-i (i = 1
4) are input bit amounts IBa, n, IBb, n, IBc, n, I allocated from the VBV buffer control calculation unit 171.
Using Bd, n, the divided image coding device 120-i (i =
1 to 4) VBV buffer 132-i (i = 1 to 1)
4) Occupied amounts Ba, n, Bb, n, Bc, n, Bd, n are calculated, and the generated code bit amount is controlled based on the calculated values.

【0061】次は、図3と図8を参照して、入力ビット
量IBa,n、IBb,n、IBc,n、IBd,nから、VBVバ
ッファの占有量Ba,n、Bb,n、Bc,n、Bd,nを求める方
法を説明する。図3に示すように、エンコーダ130−
i(i=1〜4)は、入力される分割画像信号を符号化
し、発生した符号ビット量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,n
を、各々、VBVバッファ132−i(i=1〜4)に
出力する。また、VBVバッファ制御演算部171から
割り当てられた入力ビット量IBa,n、IBb,n、IBc,
n、IBd,nは、VBVバッファ132−i(i=1〜
4)に入力される。本実施形態の動画像符号化装置10
1において、GOP内残りのピクチャの発生符号ビット
量を画像の複雑さに応じてピクチャ毎に各分割画像符号
化装置120−i(i=1〜4)に割り振ることによっ
て、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)に
ピクチャごとに発生させる符号ビット量が、画像の複雑
さに応じて変化する。それに対応して、VBVバッファ
132−i(i=1〜4)の入力ビット量IBa,n、I
Bb,n、IBc,n、IBd,nも毎ピクチャごとに変化す
る。1ピクチャごとに発生させた符号ビット量が多い時
は、VBVバッファの入力ビットレートが高く、入力ビ
ット量も多い。1ピクチャごとに発生させた符号ビット
量が少ない時は、VBVバッファの入力ビットレートが
低く、入力ビット量も少ない。
Next, referring to FIGS. 3 and 8, from the input bit amounts IBa, n, IBb, n, IBc, n, IBd, n, the occupation amounts Ba, n, Bb, n, Bc of the VBV buffer are calculated. , n, Bd, n will be described. As shown in FIG. 3, the encoder 130-
i (i = 1 to 4) is the coded bit amount Sa, n, Sb, n, Sc, n, Sd, n generated by coding the input divided image signal.
Are output to the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4), respectively. Also, the input bit amounts IBa, n, IBb, n, IBc, assigned from the VBV buffer control operation unit 171 are input.
n and IBd, n are VBV buffers 132-i (i = 1 to 1)
4) is input. Video encoding device 10 of the present embodiment
1, the generated code bit amount of the remaining pictures in the GOP is allocated to each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) for each picture according to the complexity of the image, thereby performing each divided image encoding. The amount of code bits generated by the device 120-i (i = 1 to 4) for each picture changes depending on the complexity of the image. Correspondingly, the input bit amount IBa, n, I of the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4)
Bb, n, IBc, n and IBd, n also change for each picture. When the code bit amount generated for each picture is large, the input bit rate of the VBV buffer is high and the input bit amount is large. When the code bit amount generated for each picture is small, the input bit rate of the VBV buffer is low and the input bit amount is small.

【0062】図8は、分割画像装置120−1(分割画
像装置A)に概念的に接続されているVBVバッファ1
32−1において、次のように求められたVBVバッフ
ァ占有量Baの遷移を例示している。なお、他の分割画
像装置においても同じように計算できる。VBVバッフ
ァ132−i(i=1〜4)の占有量Ba,n、Bb,n、B
c,n、Bd,nの初期値は、たとえば、VBVのバッファサ
イズ×0.75とする。エンコーダ130−i(i=1
〜4)から、ピクチャ毎の発生符号ビット量Sa,n、S
b,n、Sc,n、Sd,nが出力されると、仮想のデコーダ側
のVBVバッファ132−i(i=1〜4)において、
Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nの量の符号ビット量が復号
化により、各VBVバッファ132−i(i=1〜4)
から抜き出される。図8に示すように、発生符号ビット
量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nは、各VBVバッファ1
32−i(i=1〜4)が保持しているバッファ占有量
から引かれる。
FIG. 8 shows the VBV buffer 1 conceptually connected to the divided image device 120-1 (divided image device A).
32-1 illustrates the transition of the VBV buffer occupancy Ba obtained as follows. Note that the same calculation can be performed in other divided image devices. Occupied amounts Ba, n, Bb, n, B of the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4)
The initial values of c, n and Bd, n are, for example, VBV buffer size × 0.75. Encoder 130-i (i = 1
4), the generated code bit amount Sa, n, S for each picture
When b, n, Sc, n, and Sd, n are output, in the virtual decoder-side VBV buffer 132-i (i = 1 to 4),
The code bit amounts of Sa, n, Sb, n, Sc, n, and Sd, n are decoded so that each VBV buffer 132-i (i = 1 to 4)
Is extracted from. As shown in FIG. 8, the generated code bit amounts Sa, n, Sb, n, Sc, n, and Sd, n are determined by the respective VBV buffers 1.
It is subtracted from the buffer occupancy held by 32-i (i = 1 to 4).

【0063】また、図8に示すように、たとえば、n−
1番目ピクチャの符号化の直後(時刻tn-1)から、n番
目ピクチャの符号化直前(時刻tn)まで、n番目ピクチ
ャの各分割画像の符号化データは、所定のビットレート
Ra、Rb、Rc、Rdで、各VBVバッファ132−i
(i=1〜4)に入力され、VBVバッファ132−i
(i=1〜4)の占有量に加算される。tn-1からtnまで
入力された符号ビット量が入力ビット量IBa,nであ
る。このように、発生符号ビット量の減算と入力ビット
量の加算により、図8に例示したVBVバッファ占有量
の結果が得られる。本実施形態の動画像符号化装置10
1において、各分割画像符号化装置120−i(i=1
〜4)のピクチャごとの発生符号ビット量が画像の複雑
さに応じて変化させることが可能であるので、VBVバ
ッファ132−i(i=1〜4)の入力ビット量IBa,
n、IBb,n、IBc,n、IBd,nもピクチャごとに変化さ
せることが可能である。図8に示すように、n−3番目
のピクチャの符号化ビットレートが低く、VBVバッフ
ァの入力ビット量も小さい。ピクチャn−2、n−1、
n番目のピクチャの符号化ビットレートがn−3番目の
ピクチャと比較して高いので、VBVバッファの入力ビ
ット量IBa,n-1、IBa,n-2、IBa,nも比較的に大き
い。n+1番目のピクチャの符号化ビットレートがさら
に高いので、VBVバッファの入力ビット量IBa,n+1
もさらに大きくなっている。また、本実施形態におい
て、GOP内残りのピクチャの発生符号ビット量を画像
の複雑さに応じてピクチャ毎に各分割画像符号化装置1
20−i(i=1〜4)に割り振るので、図8には、1
GOP内の各ピクチャの発生した符号ビット量Snの和
は、GOP期間の割り当てられた目標ビット量となる。
また、1GOP内の各ピクチャの入力ビット量IBnの
和も、GOP期間の割り当てられた目標ビット量とな
る。
Further, as shown in FIG. 8, for example, n-
From immediately after the encoding of the first picture (time tn-1) to immediately before the encoding of the nth picture (time tn), the encoded data of each divided image of the nth picture has predetermined bit rates Ra, Rb, Rc and Rd are used for each VBV buffer 132-i
(I = 1 to 4), and the VBV buffer 132-i is input.
It is added to the occupied amount of (i = 1 to 4). The code bit amount input from tn-1 to tn is the input bit amount IBa, n. In this way, the result of the VBV buffer occupancy illustrated in FIG. 8 is obtained by subtracting the generated code bit amount and adding the input bit amount. Video encoding device 10 of the present embodiment
1, each divided image coding device 120-i (i = 1
4), the generated code bit amount for each picture can be changed according to the complexity of the image. Therefore, the input bit amount IBa of the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4),
It is also possible to change n, IBb, n, IBc, n, and IBd, n for each picture. As shown in FIG. 8, the coding bit rate of the n-3rd picture is low, and the input bit amount of the VBV buffer is also small. Pictures n-2, n-1,
Since the coding bit rate of the nth picture is higher than that of the n-3rd picture, the input bit amounts IBa, n-1, IBa, n-2, IBa, n of the VBV buffer are also relatively large. Since the coding bit rate of the (n + 1) th picture is higher, the input bit amount IBa, n + 1 of the VBV buffer is increased.
Is also getting bigger. Further, in the present embodiment, the generated code bit amount of the remaining pictures in the GOP is divided for each picture according to the complexity of the image.
Since 20-i (i = 1 to 4) is allocated, in FIG.
The sum of the code bit amount Sn generated by each picture in the GOP is the target bit amount assigned during the GOP period.
Further, the sum of the input bit amount IBn of each picture in 1 GOP is also the target bit amount assigned in the GOP period.

【0064】図9(a)は、本実施形態に関わる動画像
符号化装置101の4つのVBVバッファ全体の占有量
Bnを示しており、(b)は、(a)に示されたピクチ
ャごとの4つのVBVバッファの入力ビット量の総量I
Bnを各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)
に割り振り、得られた各分割画像符号化装置120−i
(i=1〜4)のVBVバッファ132−i(i=1〜
4)のバッファ占有量Ba,n、Bb,n、Bc,n、Bd,nを図
解している。各VBVバッファにおいて、バッファは、
オーバーフロー、アンダーフローが起こらないように、
各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)は、符
号化ビットレート及び発生符号ビット量を制御し、バッ
ファ占有量を最大値と最小値の間の適切な値に制御す
る。
FIG. 9A shows the occupancy Bn of the entire four VBV buffers of the moving picture coding apparatus 101 according to this embodiment, and FIG. 9B shows each picture shown in FIG. The total amount I of input bits of the four VBV buffers
Bn is assigned to each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4)
And the obtained divided image coding devices 120-i.
(I = 1 to 4) VBV buffer 132-i (i = 1 to 1)
4) The buffer occupancy amounts Ba, n, Bb, n, Bc, n and Bd, n of 4) are illustrated. In each VBV buffer, the buffer is
To prevent overflow and underflow,
Each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4) controls the coding bit rate and the generated code bit amount, and controls the buffer occupancy amount to an appropriate value between the maximum value and the minimum value.

【0065】また、このように入力ビット量を外部から
設定する場合、その変化に対応するべきである発生符号
ビット量の変化と時間的なずれが生じるなどの原因によ
り、ある分割画像符号化装置のVBVバッファ占有量が
低くなる一方、別の分割画像符号化装置のVBVバッフ
ァ占有量が高くなる可能性が高い。このとき、分割画像
符号化装置120−i(i=1〜4)のVBVバッファ
全てをまとめて見るときには、占有量はVBVバッファ
の中間付近を変化しており、好ましいレートコントロー
ルが行なわれていることになる。ところが個々のVBV
バッファを見ると、占有量に偏りが生じている。すなわ
ち、発生できるビット量に制限を加えられており十分な
画質が得られない符号化装置がある一方、必要以上のビ
ット量の発生を強制される符号化装置があり、画質的に
適切でない状態となっている。
Further, when the input bit amount is set from the outside in this way, a change in the generated code bit amount, which should correspond to the change, and a time lag occur, and so on. While the VBV buffer occupancy amount of the above is low, the VBV buffer occupancy amount of another divided image encoding device is likely to be high. At this time, when viewing all the VBV buffers of the divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) collectively, the occupancy changes near the middle of the VBV buffer, and preferable rate control is performed. It will be. However, individual VBV
Looking at the buffer, there is a bias in the occupancy. In other words, while there are encoders that are limited in the amount of bits that can be generated and cannot obtain sufficient image quality, there are encoders that are forced to generate more bits than necessary, so that the image quality is not appropriate. Has become.

【0066】この場合は、特開2001−346201
号公報において開示されたように、まず、各分割画像符
号化装置120−i(i=1〜4)の発生ビット量の最
大値を、アンダーフローをおこさないための最大値より
さらに制限している。その結果、突然複雑な画像に変化
した場合においても、そのビットレートは徐々に大きく
なるように制御されるので、2枚目以降のビットレート
の割当が極端に少なくなり、画質が劣化するなどという
弊害を防止することができる。
In this case, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-346201
As disclosed in the publication, first, the maximum value of the generated bit amount of each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) is further limited to the maximum value for preventing underflow. There is. As a result, even when the image suddenly changes to a complicated image, the bit rate is controlled to gradually increase, so that the bit rate allocation for the second and subsequent images becomes extremely small and the image quality deteriorates. The harmful effect can be prevented.

【0067】また、各分割画像符号化装置120−i
(i=1〜4)のVBVバッファ占有量をピクチャごと
の処理の中間値で管理し、その中間値が均等になるよう
に、VBVバッファ占有量を補正している。すなわち、
複数のVBVバッファ間において、バッファ占有量を融
通しあうようにしている。その結果、分割画像符号化装
置120−i(i=1〜4)において、十分な画質が得
られない程に発生できるビット量が制限され、若しく
は、必要以上のビット量の発生を強制されるなどの特異
な状態を回避することができる。
Further, each divided image coding device 120-i
The VBV buffer occupancy of (i = 1 to 4) is managed by the intermediate value of the processing for each picture, and the VBV buffer occupancy is corrected so that the intermediate value becomes even. That is,
The buffer occupancy is shared between the plurality of VBV buffers. As a result, in the divided image coding apparatus 120-i (i = 1 to 4), the amount of bits that can be generated is limited so that sufficient image quality cannot be obtained, or the generation of more bits than necessary is forced. It is possible to avoid peculiar conditions such as.

【0068】本実施形態の画像符号化装置により、動画
像符号化装置101全体として、誤差が蓄積することな
くVBVバッファの制御が可能となる。また、各分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)において、VB
Vバッファ132−i(i=1〜4)の入力ビット量I
Ba、IBb、IBc、IBdをピクチャ単位で変更するこ
とが可能となる。これによって、各分割画像符号化装置
120−i(i=1〜4)が制御しているVBVバッフ
ァ132−i(i=1〜4)において、不必要にオーバ
ーフローやアンダーフローが起きることが大幅に減少
し、画質の劣化を防げる。
The image coding apparatus according to the present embodiment enables control of the VBV buffer in the moving image coding apparatus 101 as a whole without error accumulation. In each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4), VB
Input bit amount I of V buffer 132-i (i = 1 to 4)
It is possible to change Ba, IBb, IBc, and IBd in picture units. As a result, in the VBV buffers 132-i (i = 1 to 4) controlled by the respective divided image coding devices 120-i (i = 1 to 4), unnecessary overflow or underflow occurs. To prevent deterioration of image quality.

【0069】第2の実施の形態 本実施形態に関わる画像符号化装置において、画像デー
タを符号化する際に合成後のビットストリームのVBV
ディレイを求めるVBVバッファを設け、外部から設定
されたビットレートに従って、ピクチャごとの発生符号
ビット量の総量と合成後のビットストリームのピクチャ
ごとの入力ビット量を計算し、合成後のビットストリー
ムの各ピクチャのVBVディレイを精確に求める。図1
0は、本実施形態の画像符号化装置の一実施形態として
の動画像符号化装置201の構成を示すブロック図であ
る。動画像符号化装置201は、画面分割装置110、
第1〜第4の分割画像符号化装置120−1〜120−
4、ビットストリーム統合装置150および制御装置2
70を有する。動画像符号化装置201の構成と動作
は、基本的に第1の実施形態の動画像符号化装置101
と同じであり、その違いは、本実施形態の制御装置27
0は合成後のビットストリームのVBVディレイを求め
るVBVバッファを有し、符号化の際に、制御装置27
0は統合ビットストリームの各ピクチャのVBVディレ
イを求め、ビットストリーム統合装置150に出力す
る。以下、動画像符号化装置201の構成及び動作につ
いて、重複する説明を適宜に省略し、主にこの相違点に
ついて述べる。
Second Embodiment In the image coding apparatus according to this embodiment, when the image data is coded, the VBV of the bit stream after the synthesis is combined.
A VBV buffer for determining the delay is provided, and the total amount of generated code bits for each picture and the input bit amount for each picture of the combined bitstream are calculated according to the bit rate set from the outside, and each of the combined bitstreams is calculated. Accurately determine the VBV delay of the picture. Figure 1
0 is a block diagram showing a configuration of a moving picture coding apparatus 201 as an embodiment of the image coding apparatus of the present embodiment. The moving picture coding device 201 includes a screen dividing device 110,
First to fourth divided image coding devices 120-1 to 120-
4, bitstream integration device 150 and control device 2
70. The configuration and operation of the moving picture coding apparatus 201 are basically the same as those of the moving picture coding apparatus 101 of the first embodiment.
Is the same as that of the control device 27 of the present embodiment.
0 has a VBV buffer for obtaining the VBV delay of the bitstream after synthesis, and the control device 27 is used for encoding.
0 obtains the VBV delay of each picture of the integrated bitstream and outputs it to the bitstream integration device 150. Hereinafter, with regard to the configuration and operation of the moving picture coding apparatus 201, redundant description will be appropriately omitted, and mainly the difference will be described.

【0070】MPEGにおいて、n番目のピクチャを符
号化する時は、受信側のデコーダの出力バッファの状況
を制御するために、仮想的なデコーダが設けられ、その
入力バッファであるVBVバッファがエンコーダに概念
的に接続されている。このVBVバッファの占有量に基
づいて、エンコーダの符号化ビットレートを制御するこ
とが出来る。n番目のピクチャの符号化データがVBV
バッファに入力され始めてから除去されるまでの時間は
VBVディレイ(vbv_delay)と言う。即ち、VBVデ
ィレイは、n番目のピクチャの符号化データがVBVバ
ッファにおいて、復号化されるまでの待つ時間を表わ
す。VBVディレイは、ピクチャ層に、各ピクチャのヘ
ッダデータに書かれている。画像圧縮符号化装置は、V
BVディレイを求め、そのVBVディレイの情報をビッ
トストリームに付加することが可能である。
In MPEG, when encoding the n-th picture, a virtual decoder is provided to control the status of the output buffer of the decoder on the receiving side, and the VBV buffer which is its input buffer serves as the encoder. Connected conceptually. The encoding bit rate of the encoder can be controlled based on the occupied amount of the VBV buffer. The encoded data of the nth picture is VBV
The time from the beginning of input to the buffer to the removal is called VBV delay (vbv_delay). That is, the VBV delay represents a waiting time until the encoded data of the nth picture is decoded in the VBV buffer. The VBV delay is written in the header data of each picture in the picture layer. The image compression encoding device is
It is possible to obtain the BV delay and add the VBV delay information to the bitstream.

【0071】VBVバッファへの入力ビットレートRが
一定のときには、VBVディレイは以下の式(6)のよ
うに定義されている。
When the input bit rate R to the VBV buffer is constant, the VBV delay is defined by the following equation (6).

【数6】 τn = 90000 ・ Bn / R ・・・(6) ただし、τnはピクチャnのVBVバッファでのVBV
ディレイを表し、RはVBVバッファへの入力ビットレ
ートを、BnはピクチャnがVBVバッファから除去さ
れる直前のVBVバッファの占有量を表している。VB
Vディレイは、システム・クロック90kHz周期のい
くつ分に相当するかの数で表現される。
[Formula 6] τn = 90000 · Bn / R (6) where τn is VBV in the VBV buffer of picture n
R represents a delay, R represents an input bit rate to the VBV buffer, and Bn represents an occupied amount of the VBV buffer immediately before the picture n is removed from the VBV buffer. VB
The V delay is expressed by the number of the system clock 90 kHz period.

【0072】上記式(6)のように、VBVバッファ占
有量は、発生符号ビット量の制御のみではなく、VBV
ディレイの計算にも用いられる。上記式(6)の演算で
VBVディレイを求めるためには、上記バッファ占有量
Bnを精確に求める必要がある。特に、合成後のビット
ストリームに付けられるVBVディレイの計算には、合
成後の状態でのVBVバッファ占有量が必要である。し
かし、第1の実施形態で詳細に説明したように、エンコ
ーダを複数個有する画像符号装置において、複数の分割
画像のビットストリームを1つの統合ビットストリーム
に合成する時は、各ビットストリームにおいて、一部の
ヘッダデータの値が変化するので、合成によりヘッダデ
ータの符号ビット量が変化し、合成後のビットストリー
ムのビット量と合成前の各ビットストリームのビット量
の合計が一致しない。これにより、合成前と合成後の入
力ビット量の計算が異なっており、合成前と合成後のバ
ッファ占有量も異なる。そのため、合成前の、たとえ
ば、発生符号ビット量などを用いて、合成後のビットス
トリームのVBVディレイを精確に計算するために、当
該合成による合成御のビットストリームの符号ビット量
の変化を考慮して、VBVバッファへの入力ビット量を
補正しなければならない。
As in the above equation (6), the VBV buffer occupation amount is not limited to the control of the generated code bit amount, but VBV buffer occupation amount.
Also used for delay calculation. In order to obtain the VBV delay by the calculation of the equation (6), it is necessary to accurately obtain the buffer occupation amount Bn. In particular, the calculation of the VBV delay added to the combined bitstream requires the VBV buffer occupation amount in the combined state. However, as described in detail in the first embodiment, in an image encoding device having a plurality of encoders, when synthesizing a bitstream of a plurality of divided images into one integrated bitstream, the Since the value of the header data of the part changes, the code bit amount of the header data changes due to the combining, and the total bit amount of the bit stream after combining does not match the bit amount of each bit stream before combining. As a result, the calculation of the input bit amount before combining is different from that after combining, and the buffer occupancy before combining is also different. Therefore, in order to accurately calculate the VBV delay of the bitstream after the synthesis by using, for example, the generated code bit amount before the synthesis, a change in the code bit amount of the synthesized bitstream by the synthesis is considered. Therefore, the amount of input bits to the VBV buffer must be corrected.

【0073】本実施形態に関わる画像符号化装置201
において、合成後のビットストリームのVBVディレイ
を求めるVBVバッファを設け、外部から設定されたビ
ットレートR、たとえば、シーケンスヘッダに書かれた
ビットレートに従って、合成後のビットストリームのピ
クチャごとの入力ビット量を計算し、また、分割画像符
号化装置が出力したピクチャごとの発生符号ビット量の
総量を求め、合成による符号ビット量を考慮し、発生符
号ビット量の総量を補正して、合成後のビットストリー
ムのVBVバッファ占有量、そして、合成後のビットス
トリームの各ピクチャのVBVディレイを精確に求め
る。
Image coding apparatus 201 according to the present embodiment
In, a VBV buffer for determining the VBV delay of the combined bitstream is provided, and the input bit amount for each picture of the combined bitstream according to an externally set bit rate R, for example, the bit rate written in the sequence header. Is calculated, and the total amount of generated code bits for each picture output by the divided image encoding device is calculated, the total amount of generated code bits is corrected in consideration of the amount of code bits generated by combining, and the combined bits are calculated. The VBV buffer occupancy of the stream and the VBV delay of each picture of the combined bitstream are accurately obtained.

【0074】動画像符号化装置201において、制御装
置270は、動画像符号化装置201が所望の動作をす
るように、各構成部を制御する。制御装置270は、V
BVバッファ制御演算部271と制御部172を含む。
制御部172は、動画像符号化装置201が所望の動作
をするように、各構成部を制御する。VBVバッファ制
御演算部271は、分割画像符号化装置120−i(i
=1〜4)から出力されるピクチャごとの発生符号ビッ
ト量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nと、合成による符号ビ
ット量の増減量である合成変化量ΔTとを用いて、統合
ビットストリームの画像データが仮想のVBVバッファ
で復号化されることによって発生した符号ビット量の総
量Snを求め、また、外部から設定されたビットレート
Rに従って、統合ビットストリームのVBVバッファへ
の入力ビット量IBnを計算し、これによって、統合ビ
ットストリームのVBVバッファ占有量Bnを得る。V
BVバッファ占有量Bnから、統合ビットストリームが
VBVバッファにおいて復号化されるまでの時間、いわ
ゆるVBVディレイを求め、ビットストリーム統合装置
150に出力する。ビットストリーム統合装置150は
各ピクチャのVBVディレイを統合ビットストリームに
付ける。次に、図11を参照して、VBVバッファ制御
演算部271の構成と動作を説明する。
In the moving picture coding device 201, the control device 270 controls each component so that the moving picture coding device 201 performs a desired operation. The control device 270 is V
A BV buffer control calculation unit 271 and a control unit 172 are included.
The control unit 172 controls each component so that the moving image encoding device 201 performs a desired operation. The VBV buffer control calculation unit 271 uses the divided image coding device 120-i (i
= 1 to 4), the generated code bit amount Sa, n, Sb, n, Sc, n, Sd, n for each picture and the combined change amount ΔT that is the increase / decrease amount of the code bit amount by combining are used. Then, the total amount Sn of code bit amounts generated by decoding the image data of the integrated bit stream by the virtual VBV buffer is obtained, and the total bit bit is transferred to the VBV buffer of the integrated bit stream according to the bit rate R set from the outside. Of the input bit amount IBn is calculated, and the VBV buffer occupancy amount Bn of the integrated bit stream is obtained from this. V
From the BV buffer occupancy Bn, the time until the integrated bitstream is decoded in the VBV buffer, that is, the so-called VBV delay, is obtained and output to the bitstream integration device 150. The bitstream integration device 150 attaches the VBV delay of each picture to the integrated bitstream. Next, the configuration and operation of the VBV buffer control calculation unit 271 will be described with reference to FIG.

【0075】図11は、VBVバッファ制御演算部27
1の構成を説明するブロック図である。図11に示すよ
うに、VBVバッファ制御演算部271は、発生符号ビ
ット量加算部165と、合成変化量演算部166と、入
力ビット量演算部167と、占有量演算部168と、V
BVディレイ演算部169とを有する。
FIG. 11 shows the VBV buffer control calculation unit 27.
It is a block diagram explaining the structure of 1. As shown in FIG. 11, the VBV buffer control calculation unit 271 includes a generated code bit amount addition unit 165, a combined change amount calculation unit 166, an input bit amount calculation unit 167, an occupancy calculation unit 168, and V.
It has a BV delay calculation unit 169.

【0076】合成変化量演算部166 後述の発生符号ビット量加算部165において、分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)から出力される
ピクチャごとの発生符号ビット量Sa,n、Sb,n、Sc,
n、Sd,nの合計は、合成前の発生符号ビット量であり、
統合ビットストリームのVBVバッファ占有量を計算す
るには、合成後のピクチャごとの発生符号ビット量Sn
を求める。合成によって、統合ビットストリームの符号
ビット量は、合成前の各分割画像符号化装置120−i
(i=1〜4)から出力されたビットストリームの符号
ビット量の合計より増減し、両者は一致しない。合成後
のピクチャごとの発生符号ビット量Snは、合成前の発
生符号ビット量に合成変化量ΔTを加算したものであ
る。合成変化量演算部166は、各ピクチャの合成変化
量ΔTを求める。本実施形態では、合成変化量のピクチ
ャ当たりの平均ではなく、ピクチャタイプに応じた各ピ
クチャの合成変化量を出力する。すなわち、既に第1の
実施形態で説明したように、IピクチャではΔT=−1
032、Pピクチャ及びBピクチャではΔT=+120
0ビットを出力する。
In the generated code bit amount addition unit 165, which will be described later, the combined change amount calculation unit 166 generates the generated code bit amount Sa, n for each picture output from the divided image coding apparatus 120-i (i = 1 to 4). Sb, n, Sc,
The sum of n and Sd, n is the amount of generated code bits before combining,
To calculate the VBV buffer occupancy of the integrated bitstream, the generated code bit amount Sn for each picture after combining is calculated.
Ask for. As a result of the synthesis, the code bit amount of the integrated bit stream is the same as that of each divided image coding device 120-i before synthesis.
It increases or decreases from the total code bit amount of the bit stream output from (i = 1 to 4), and the two do not match. The generated code bit amount Sn for each picture after combining is the sum of the generated code bit amount before combining and the combined change amount ΔT. The combined change amount calculation unit 166 obtains the combined change amount ΔT of each picture. In the present embodiment, not the average of the combined change amount per picture but the combined change amount of each picture according to the picture type is output. That is, as described in the first embodiment, ΔT = −1 for I pictures.
032 for 032, P picture and B picture
Output 0 bit.

【0077】発生符号ビット量加算部165 VBVバッファ占有量を計算するには、ピクチャごとの
発生符号ビット量Snが必要である。発生符号ビット量
加算部165は、合成後のピクチャごとの発生符号ビッ
ト量Snを求める。まずは、発生符号ビット量加算部1
65は、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜
4)から転送されてきたピクチャごとの発生符号ビット
量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nを加算する。本実施形態
では、一例として、4つの値を単純に合計する。そし
て、その合計に、合成変化量演算部166から出力され
る各ピクチャの合成変化量出力ΔTを加算する。その結
果は、合成後のピクチャごとの発生符号ビット量Snが
得られる。
Generated Code Bit Amount Adder 165 In order to calculate the VBV buffer occupation amount, the generated code bit amount Sn for each picture is required. The generated code bit amount addition unit 165 obtains the generated code bit amount Sn for each picture after combining. First, the generated code bit amount addition unit 1
65 denotes each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 1).
4) The generated code bit amounts Sa, n, Sb, n, Sc, n and Sd, n for each picture transferred from 4) are added. In the present embodiment, as an example, four values are simply summed. Then, the combined change amount output ΔT of each picture output from the combined change amount calculation unit 166 is added to the total. As a result, the generated code bit amount Sn for each picture after combining is obtained.

【0078】入力ビット量演算部167 入力ビット量演算部167は、外部から設定されるビッ
トレートRに基づき、統合ビットストリームのVBVバ
ッファへのピクチャごとの入力ビット量IBnを求め
る。求め方として、第1の実施形態と同様である。即
ち、入力ビット量の理論値が整数値となるピクチャ数ご
とに、理論上正しい入力ビット量と実際に入力したビッ
ト量との差を、実際に入力したビット量に加えて、誤差
を打ち消すようにする。たとえば、ピクチャレートPが
30Hz、ビットレートRが10Mbpsの場合は、1
ピクチャごとの入力ビット量IBnの理論値は、IBn
=R/10/3=333333.3333333、3ピ
クチャごとの入力ビット量の合計が、3×IBn=3×
R/P=R/10=1000000となる。実際に入力
されたピクチャ当たりのビット量は、333333であ
り、0.333333…が捨てられる。この誤差が徐々
に蓄積していく。したがって、入力ビット量演算部16
2において、3ピクチャごとに、1を実際の入力ビット
量に加えれば、実際に入力されたビット量は、3×33
3333+1=1000000となり、誤差が蓄積する
ことなく、正しいビット量が得られる。このように、ピ
クチャごとの入力ビット量IBnが求められる。
Input Bit Amount Calculation Unit 167 The input bit amount calculation unit 167 obtains the input bit amount IBn for each picture in the VBV buffer of the integrated bit stream based on the bit rate R set from the outside. The method of obtaining is similar to that of the first embodiment. That is, the difference between the theoretically correct input bit amount and the actually input bit amount is added to the actually input bit amount for each picture number for which the theoretical input bit amount is an integer value, and the error is canceled. To For example, if the picture rate P is 30 Hz and the bit rate R is 10 Mbps, 1
The theoretical value of the input bit amount IBn for each picture is IBn
= R / 10/3 = 3333333.33333333, the total input bit amount for each of 3 pictures is 3 × IBn = 3 ×
R / P = R / 10 = 1,000,000. The actually input bit amount per picture is 333333, and 0.333333 ... Is discarded. This error gradually accumulates. Therefore, the input bit amount calculation unit 16
In 2, if 1 is added to the actual input bit amount for every 3 pictures, the actually input bit amount is 3 × 33.
Since 3333 + 1 = 1,000,000, the correct bit amount can be obtained without accumulating errors. In this way, the input bit amount IBn for each picture is obtained.

【0079】占有量演算部168 占有量演算部168が、入力されたピクチャごとのVB
Vバッファ入力ビット量IBnと、ピクチャごとの発生
符号ビット量Snを用いて、統合ビットストリームのV
BVバッファの占有量を求める。図12は、統合ビット
ストリームのVBVバッファ占有量の変化を例示してい
る。占有量演算部168において、たとえば、VBVバ
ッファの占有量Bnの初期値はVBVのバッファサイズ
×0.75とする。発生符号ビット量加算部165か
ら、ピクチャ毎の発生符号ビット量Snが出力される
と、仮想的なデコーダ側のVBVバッファ(ここでは、
占有量演算部168に相当する)において、Snの量の
符号ビット量が復号化により、VBVバッファから抜き
出されて、即ち、発生符号ビット量Snは、VBVバッ
ファが保持しているバッファ占有量から引かれる。ま
た、たとえば、n−1番目ピクチャの符号化の直後(時
刻tn-1)から、n番目ピクチャの符号化直前(時刻tn)
まで、n番目ピクチャの各分割画像の符号化データは、
所定のビットレートRで、VBVバッファに入力され、
VBVバッファの占有量に加算される。tn-1からtnまで
入力された符号ビット量が入力ビット量IBnである。
このように、たとえば、図12のようなVBVバッファ
占有量の変化が得られる。
Occupancy calculation section 168 Occupancy calculation section 168 calculates VB for each input picture.
Using the V buffer input bit amount IBn and the generated code bit amount Sn for each picture, V of the integrated bit stream
Obtain the occupied amount of the BV buffer. FIG. 12 illustrates changes in the VBV buffer occupancy of the integrated bitstream. In the occupancy calculation unit 168, for example, the initial value of the occupancy Bn of the VBV buffer is VBV buffer size × 0.75. When the generated code bit amount addition unit 165 outputs the generated code bit amount Sn for each picture, a virtual VBV buffer (here,
(Corresponding to the occupancy calculation unit 168), the code bit amount of Sn is extracted from the VBV buffer by decoding, that is, the generated code bit amount Sn is the buffer occupancy held by the VBV buffer. Drawn from. Further, for example, from immediately after the encoding of the (n-1) th picture (time tn-1) to immediately before the encoding of the nth picture (time tn).
Up to, the encoded data of each divided image of the n-th picture is
It is input to the VBV buffer at a predetermined bit rate R,
It is added to the occupied amount of the VBV buffer. The code bit amount input from tn-1 to tn is the input bit amount IBn.
Thus, for example, a change in the VBV buffer occupancy as shown in FIG. 12 can be obtained.

【0080】VBVディレイ演算部169 VBVディレイ演算部169は、n番目のピクチャのV
BVバッファ占有量BnとVBVバッファへ入力するビ
ットレートRから、統合ビットストリームのn番目のピ
クチャのVBVディレイを演算する。VBVディレイ演
算部169において、式(6)を用いて、VBVディレ
イを計算する。式(6)において、Bnはピクチャnが
VBVバッファから除去される直前の当該VBVバッフ
ァの占有量を表している。VBVバッファへの入力ビッ
トレートRは、指定された値を有する。図12に、Bn
とRが示されている。BnとRを用いて、n番目のピク
チャのVBVディレイτnが得られる。
VBV Delay Calculator 169 The VBV delay calculator 169 calculates the V of the nth picture.
The VBV delay of the n-th picture of the integrated bitstream is calculated from the BV buffer occupation amount Bn and the bit rate R input to the VBV buffer. The VBV delay calculation unit 169 calculates the VBV delay using the equation (6). In Expression (6), Bn represents the occupied amount of the VBV buffer immediately before the picture n is removed from the VBV buffer. The input bit rate R to the VBV buffer has a specified value. In FIG. 12, Bn
And R are shown. Using Bn and R, the VBV delay τn of the nth picture is obtained.

【0081】なお、VBVバッファ占有量Bnを元にV
BVディレイτnを求める時には、占有量Bnが、ピク
チャnのデータ前のヘッダデータを取除いたものであ
る。即ち、ヘッダのビット量が別途必要である。該ヘッ
ダのビット量を、各分割画像符号化装置120−i(i
=1〜4)から転送するようにしても良いが、本実施形
態では、該ヘッダデータのビット量をピクチャタイプ毎
に固定値となるように符号化を行っており、これを既知
の値とすることによりVBVディレイの計算が簡略化で
きる。
Based on the VBV buffer occupation amount Bn, V
When the BV delay τn is obtained, the occupation amount Bn is obtained by removing the header data before the data of the picture n. That is, the bit amount of the header is required separately. The bit amount of the header is set to the divided image coding device 120-i (i
= 1 to 4), but in the present embodiment, the bit amount of the header data is encoded so as to be a fixed value for each picture type, and this is a known value. By doing so, the calculation of the VBV delay can be simplified.

【0082】〔VBVバッファ制御演算部271の動
作〕図13は、VBVバッファ制御演算部271の動作
を説明するフローチャートである。 ステップS81:発生符号ビット量加算部165は、各
分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)から転送
されてきたピクチャごとの発生符号ビット量Sa,n、S
b,n、Sc,n、Sd,nを加算する。 ステップS82:さらに、合成変化量演算部166から
出力される各ピクチャの合成変化量出力ΔTを発生符号
ビット量Sa,n、Sb,n、Sc,n、Sd,nの合計に加算し、
合成後のピクチャごとの発生符号ビット量Snを求め
る。合成後のピクチャごとの発生符号ビット量Snを、
占有量演算部168に入力する。
[Operation of VBV Buffer Control Calculation Unit 271] FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the VBV buffer control calculation unit 271. Step S81: The generated code bit amount addition unit 165 causes the generated code bit amount Sa, n, S for each picture transferred from each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4).
b, n, Sc, n and Sd, n are added. Step S82: Further, the combined change amount output ΔT of each picture output from the combined change amount calculation unit 166 is added to the sum of the generated code bit amounts Sa, n, Sb, n, Sc, n, Sd, n,
The generated code bit amount Sn is calculated for each picture after composition. The generated code bit amount Sn for each picture after composition is
It is input to the occupation amount calculation unit 168.

【0083】ステップS83:一方、入力ビット量演算
部167は、指定されたビットレートRを元に、式
(1)によって、ビットレートRに応じたピクチャ毎の
入力ビット量IBnを計算し、得られた結果を占有量演
算部168に入力する。
Step S83: On the other hand, the input bit amount calculator 167 calculates the input bit amount IBn for each picture according to the bit rate R by the formula (1) based on the specified bit rate R and obtains it. The obtained result is input to the occupation amount calculation unit 168.

【0084】ステップS84:占有量演算部168は、
入力されたピクチャごとのVBVバッファ入力ビット量
IBnと、ピクチャごとの発生符号ビット量Snを用い
て、統合ビットストリームのVBVバッファの占有量B
nを求める。得られた結果をVBVディレイ演算部16
9に出力する。
Step S84: The occupation amount calculation unit 168
The VBV buffer input bit amount IBn for each picture and the generated code bit amount Sn for each picture are used to occupy the VBV buffer occupation amount B of the integrated bit stream B.
Find n. The obtained result is used as the VBV delay calculation unit 16
Output to 9.

【0085】ステップS85:VBVディレイ演算部1
69は、VBVバッファ占有量BnとVBVバッファへ
入力するビットレートRから、統合ビットストリームの
n番目のピクチャのVBVディレイを演算する。求めら
れたVBVディレイτnは、ビットストリーム統合装置
150に転送し、ここでビットストリームの合成時に転
送されたVBVディレイの値に書き換えを行なう。
Step S85: VBV delay calculation section 1
69 calculates the VBV delay of the nth picture of the integrated bitstream from the VBV buffer occupation amount Bn and the bit rate R input to the VBV buffer. The obtained VBV delay τn is transferred to the bitstream integration device 150, and the VBV delay value transferred at the time of combining the bitstreams is rewritten here.

【0086】本実施形態により、ビットストリームの合
成により発生符号ビット量に変化が生じる画像符号化装
置においても、VBVディレイを正しく求めることが可
能となる。
According to the present embodiment, the VBV delay can be correctly obtained even in the image coding apparatus in which the generated code bit amount changes due to the combination of bit streams.

【0087】第3の実施形態 図14は、本実施形態の画像記録装置300の構成の一
例を示すブロック図である。画像記録装置300は、動
画像符号化装置301と、記録手段302とを有する。
動画像符号化装置301の基本構成は、第1、第2の実
施形態の動画像符号化装置101、201と同じであ
る。ただし、動画像符号化装置301において、VBV
バッファ制御演算部371は、第1と第2の実施形態の
動画像符号化装置101と201におけるVBVバッフ
ァ制御演算部171と271両方を含んでいる。
Third Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing an example of the arrangement of an image recording apparatus 300 of this embodiment. The image recording device 300 has a moving image encoding device 301 and a recording means 302.
The basic configuration of the moving picture coding device 301 is the same as that of the moving picture coding devices 101 and 201 of the first and second embodiments. However, in the video encoding device 301, VBV
The buffer control calculation unit 371 includes both the VBV buffer control calculation units 171 and 271 in the moving picture coding apparatuses 101 and 201 of the first and second embodiments.

【0088】図15は、VBVバッファ制御演算部37
1の構成を説明する概略図である。図15に示すよう
に、VBVバッファ制御演算部371は、合成前VBV
バッファ演算部371aと合成後VBVバッファ演算部
371bとを有する。合成前VBVバッファ演算部37
1aは、第1の実施形態におけるVBVバッファ制御演
算部171と同じ構成と機能を有し、即ち、分割画像符
号化装置120−i(i=1〜4)から転送された4つ
のビットストリームを合成する前に、合成前VBVバッ
ファ演算部371aは、合成による符号ビット量の増減
を考慮して、外部から指定されたビットレートRを元
に、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)が
制御するVBVバッファ132−i(i=1〜4)への
入力ビット量の総量を計算し、分割画像の画像複雑さに
応じて、各分割画像符号化装置120−i(i=1〜
4)へ割り振る。各分割画像符号化装置120−i(i
=1〜4)は、割り振られた入力ビット量から、VBV
バッファ占有量を求め、VBVバッファによる各分割画
像符号化装置120−i(i=1〜4)の符号化ビット
レートの制御を行なう。
FIG. 15 shows the VBV buffer control calculation unit 37.
It is a schematic diagram explaining the composition of 1. As shown in FIG. 15, the VBV buffer control calculation unit 371 determines that the pre-combination VBV
It has a buffer operation unit 371a and a post-combination VBV buffer operation unit 371b. Pre-combination VBV buffer operation unit 37
1a has the same configuration and function as the VBV buffer control operation unit 171 in the first embodiment, that is, four bit streams transferred from the divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4). Before combining, the pre-combination VBV buffer operation unit 371a considers the increase / decrease in the code bit amount due to combining, and based on the bit rate R designated from the outside, each divided image encoding device 120-i (i = 1 to 4) controls the total amount of input bits to the VBV buffer 132-i (i = 1 to 4) controlled by each of the divided image coding devices 120-i (depending on the image complexity of the divided image. i = 1 to
Allocate to 4). Each divided image coding device 120-i (i
= 1 to 4) is VBV from the allocated input bit amount.
The buffer occupancy is obtained, and the coding bit rate of each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4) by the VBV buffer is controlled.

【0089】合成後VBVバッファ演算部371bは、
第2の実施形態におけるVBVバッファ制御演算部27
1と同じ構成と機能を有する。即ち、合成後VBVバッ
ファ演算部371bは、合成による符号ビット量の増減
を考慮して、各分割画像符号化装置120−i(i=1
〜4)が転送された発生符号ビット量を加算し、合成後
の発生符号ビット量を求める。一方、外部から指定され
たビットレートRを元に、ビットストリームのVBVバ
ッファへのピクチャごとの入力ビット量を計算する。ピ
クチャごとの発生符号ビット量と入力ビット量を元に、
VBVバッファ占有量を計算し、VBVバッファ占有量
から、VBVディレイを計算する。合成後VBVバッフ
ァ演算部371bは、得られたVBVディレイをビット
ストリーム統合装置150に転送する。ビットストリー
ム統合装置150では、求められたVBVディレイを合
成されたビットストリームに書き込む。
The post-combination VBV buffer operation unit 371b is
VBV buffer control calculation unit 27 in the second embodiment
It has the same configuration and function as those of 1. That is, the post-combination VBV buffer operation unit 371b considers the increase / decrease in the code bit amount due to the combination, and each divided image encoding device 120-i (i = 1).
4) is added to the transferred generated code bit amount to obtain the combined generated code bit amount. On the other hand, the input bit amount for each picture in the VBV buffer of the bit stream is calculated based on the bit rate R designated from the outside. Based on the generated code bit amount and input bit amount for each picture,
The VBV buffer occupation amount is calculated, and the VBV delay is calculated from the VBV buffer occupation amount. The post-combination VBV buffer operation unit 371b transfers the obtained VBV delay to the bitstream integration device 150. The bitstream integration device 150 writes the obtained VBV delay into the combined bitstream.

【0090】動画像符号化装置301の他の構成と動作
について、詳細な説明を省く。記録手段302は、たと
えば、ビデオテープ記録/再生装置である。動画像符号
化装置301において、4つのビットストリームをピク
チャ単位で時分割に多重化して1つのMPEG2ーMP
@HLのビットストリームが生成される。このようにし
て生成されたMPEG2ーMP@HLのビットストリー
ムは、必要に応じて音声信号と多重化された後、ビデオ
テープ記録/再生装置300により磁気テープ媒体に記
録される。画像データをビデオテープ記録/再生装置3
00に記録する時は、テープが一定速度で進むので、一
定のビットレートでテープに書き込まなければならな
い。即ち、動画像符号化装置301から出力されたビッ
トストリームのビットレートは、テープに書き込む時に
要求される一定のビットレートに一致しなけければなら
ない。動画像符号化装置301において、GOP内残り
のピクチャの発生する符号ビット量の目標値を、各分割
画像符号化装置120−i(i=1〜4)にピクチャご
とに割り振ること、および、各分割画像符号化装置12
0−i(i=1〜4)が制御するVBVバッファへの入
力ビット量をピクチャごとに変化させながらVBVバッ
ファによるビットレート制御を行なうことによって、目
標となるビットレートの統合ビットストリームを生成で
きる。
Detailed description of the other structure and operation of the moving picture coding apparatus 301 will be omitted. The recording means 302 is, for example, a video tape recording / reproducing device. In the moving picture coding apparatus 301, four bit streams are time-division multiplexed on a picture-by-picture basis to form one MPEG2-MP.
A bitstream of @HL is generated. The MPEG2-MP @ HL bit stream thus generated is multiplexed with an audio signal as necessary, and then recorded on the magnetic tape medium by the video tape recording / reproducing apparatus 300. Video data recording / reproducing device 3 for image data
When recording at 00, the tape advances at a constant speed, so the tape must be written at a constant bit rate. That is, the bit rate of the bit stream output from the moving image coding apparatus 301 must match the constant bit rate required when writing to the tape. In the moving picture coding apparatus 301, the target value of the code bit amount generated by the remaining pictures in the GOP is allocated to each divided picture coding apparatus 120-i (i = 1 to 4) for each picture, and Divided image coding device 12
By performing bit rate control by the VBV buffer while changing the input bit amount to the VBV buffer controlled by 0-i (i = 1 to 4) for each picture, an integrated bit stream having a target bit rate can be generated. .

【0091】本実施形態によれば、画像を分割して符号
化をする画像符号化装置においても、VBVバッファの
制御が誤差の蓄積なしに正しく行なえる。また、各分割
画像符号化装置への割当ビット量がピクチャ単位で変化
し、これにより発生符号ビット量に変化が生じても、こ
れに応じてVBVバッファの入力ビット量の値をピクチ
ャ単位で変化させることが可能となり、各分割画像符号
化装置が制御しているVBVバッファにおいて、不必要
にオーバーフローやアンダーフローが起きることが大幅
に減少し、画質の劣化を防げる。また、ビットストリー
ムの合成により発生符号ビット量に変化が生じる符号化
装置であっても、VBVディレイを正しく求めることが
可能になる。また、出力されるビットレートが一定であ
ることを要求されるとき、分割符号化による発生符号ビ
ット量の増減を補正でき、要求されるビットレートへの
正確な一致が可能となる。
According to this embodiment, the VBV buffer control can be correctly performed without error accumulation even in the image coding apparatus which divides an image and performs coding. Further, even if the allocated bit amount to each divided image encoding device changes in picture units, and thereby the generated code bit amount also changes, the value of the input bit amount of the VBV buffer changes in picture units accordingly. This makes it possible to significantly reduce the occurrence of unnecessary overflow or underflow in the VBV buffer controlled by each divided image encoding device, and prevent deterioration of image quality. Further, the VBV delay can be correctly obtained even with an encoding device in which the generated code bit amount changes due to the combination of bit streams. Further, when the output bit rate is required to be constant, it is possible to correct the increase or decrease in the generated code bit amount due to the division encoding, and it is possible to exactly match the required bit rate.

【0092】第4の実施形態 図16は、本実施形態の画像伝送装置400の構成の一
例を示すブロック図である。画像伝送装置400は、動
画像符号化装置401と、伝送手段402とを有する。
動画像符号化装置401は、第3の実施形態の動画像符
号化装置301と同じ構成を有する。詳細な説明を省
く。動画像符号化装置401において、4つのビットス
トリームをピクチャ単位で時分割に多重化して1つのM
PEG2ーMP@HLのビットストリームが生成され
る。このようにして生成されたMPEG2ーMP@HL
のビットストリームは、必要に応じて音声信号と多重化
された後、伝送手段402を介して、伝送路から伝送さ
れる。伝送路の伝送容量がある最大値に制限されている
ので、伝送手段402が画像データを伝送する時は、こ
の制限を超えてはならない。さらに、画像の複雑さによ
らずに、符号化ビットレートが一定であることが望まし
い。したがって、動画像符号化装置401から出力され
たビットストリームのビットレートは、要求される一定
のビットレート以内で、画像の複雑さによらずに、ビッ
トレートがほぼ一定であることが望ましい。前記実施の
形態の説明によれば、動画像符号化装置401におい
て、目標となるビットレートの統合ビットストリームを
生成できる。
Fourth Embodiment FIG. 16 is a block diagram showing an example of the arrangement of an image transmission device 400 of this embodiment. The image transmission device 400 includes a moving image coding device 401 and a transmission unit 402.
The moving picture coding device 401 has the same configuration as the moving picture coding device 301 of the third embodiment. Omit detailed explanation. In the moving picture coding apparatus 401, four bit streams are time-division multiplexed in units of pictures and one M
A PEG2-MP @ HL bitstream is generated. The MPEG2-MP @ HL generated in this way
The bit stream of 1 is multiplexed with an audio signal as needed, and then transmitted from the transmission path via the transmission means 402. Since the transmission capacity of the transmission line is limited to a certain maximum value, this limit must not be exceeded when the transmission means 402 transmits image data. Furthermore, it is desirable that the coding bit rate be constant regardless of the complexity of the image. Therefore, it is desirable that the bit rate of the bit stream output from the moving image coding apparatus 401 is within a required constant bit rate and that the bit rate is substantially constant regardless of the complexity of the image. According to the description of the above-mentioned embodiment, the moving picture coding apparatus 401 can generate an integrated bit stream of a target bit rate.

【0093】本実施形態は、第3の実施形態と同様な効
果を奏する。
This embodiment has the same effect as the third embodiment.

【0094】以上、本発明を好ましい実施の形態に基づ
き説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の改変が可能である。本実施形態に説明した画
像符号化装置は、一例であり、その構成の各種の変更が
可能である。たとえば、本発明の実施形態では、水平画
素サイズ、垂直画素サイズ、アスペクト比情報、ビット
レート、VBVバッファサイズ、VBVディレイなどの
1つのMPEG2−MP@HLのビットストリームとし
て書き換えが必要となるパラメータについては、ビット
ストリーム統合装置150において書き換えるものとし
た。しかし、制御部172から各分割画像符号化装置1
20−i(i=1〜4)への指示に基づいて、あらかじ
め各分割画像符号化装置120−i(i=1〜4)にお
いて書き換えられるべき値のビットストリームを生成し
出力するようにし、ビットストリーム統合装置150は
何ら書き換えを行なわずにそのまま出力するようにして
もよい。
The present invention has been described above based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Is. The image encoding device described in the present embodiment is an example, and various modifications of its configuration are possible. For example, in the embodiment of the present invention, regarding parameters that need to be rewritten as one MPEG2-MP @ HL bit stream such as horizontal pixel size, vertical pixel size, aspect ratio information, bit rate, VBV buffer size, and VBV delay. Is to be rewritten in the bitstream integration device 150. However, from the control unit 172, each divided image encoding device 1
Based on an instruction to 20-i (i = 1 to 4), a bit stream of a value to be rewritten in each divided image coding device 120-i (i = 1 to 4) is generated and output in advance, The bitstream integration device 150 may output the data as it is without any rewriting.

【0095】また、1ピクチャ前の画像の発生符号ビッ
ト量および平均量子化スケールに基づいて、入力ビット
量の割振りを行なっていたが、たとえば、2ピクチャ
前、3ピクチャ前の画像を参照したり、以前の複数の画
像を参照したりするようにしてもよい。これによって、
ピクチャごとのビットレート制御に要求される高速な処
理の必要性がなくなるので、有用である。
Although the input bit amount is allocated based on the generated code bit amount and the average quantization scale of the image one picture before, for example, the images two pictures before and three pictures before can be referred to. , A plurality of previous images may be referred to. by this,
This is useful because it eliminates the need for high-speed processing required for bit rate control for each picture.

【0096】また、前述した実施の形態では画像の分割
数を4としたが、4以外の自然数であっても構わない。
また、高精細度TV(HDTV)信号および標準TV
(SDTV)信号の種類(たとえば、NTSC信号,P
AL信号)も何ら限定されるものではなく、任意の規格
の信号に適用してよい。また、本発明はMPEG2規格
に限定されず、これと類似する他の画像圧縮符号化技術
にも適用できる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the number of divisions of the image is four, but it may be a natural number other than four.
In addition, high definition TV (HDTV) signals and standard TV
(SDTV) signal type (eg NTSC signal, P
The AL signal) is not limited at all and may be applied to signals of any standard. Further, the present invention is not limited to the MPEG2 standard, and can be applied to other image compression coding techniques similar to this.

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明によれば、画像を分割して符号化
をする場合においても、VBVバッファの制御が誤差の
蓄積なしに正しく行なえる。また、VBVバッファの入
力ビット量をピクチャ単位で変更することができるの
で、VBVバッファにおいて、不必要にオーバーフロー
やアンダーフローが起きることが大幅に減少し、画質の
劣化を防げる。ビットストリームの合成により発生符号
ビット量に変化が生じる場合であっても、VBVディレ
イを正しく求めることが可能となる。
According to the present invention, even when an image is divided and coded, the VBV buffer can be correctly controlled without error accumulation. Further, since the input bit amount of the VBV buffer can be changed in units of pictures, the occurrence of unnecessary overflow or underflow in the VBV buffer is significantly reduced, and deterioration of image quality can be prevented. Even if the generated code bit amount changes due to the combination of bit streams, the VBV delay can be correctly obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置に入力されるHDTV映像信号、および、その分割方
法を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an HDTV video signal input to the image encoding device according to the first embodiment of the present invention and a dividing method thereof.

【図3】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、分割画像符号化装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a divided image coding device in the image coding device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、スライス単位で分解されたビデオストリー
ムの並びを説明するための図である。
[Fig. 4] Fig. 4 is a diagram for describing an arrangement of video streams decomposed in slice units in the image encoding device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、合成によりビットストリームのヘッダデー
タのビット量の変化を示す図表である。
FIG. 5 is a chart showing changes in the bit amount of header data of a bitstream due to synthesis in the image encoding device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、VBVバッファ制御演算部の構成を説明す
るブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a VBV buffer control calculation unit in the image encoding device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、VBVバッファ制御演算部の動作を説明す
るフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a VBV buffer control calculation unit in the image encoding device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、分割画像符号化装置が制御するVBVバッ
ファでの占有量の変化を例示する図である。
FIG. 8 is a diagram exemplifying a change in the occupancy amount in the VBV buffer controlled by the divided image coding device in the image coding device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施形態に関わる画像符号化装
置において、VBVバッファの入力ビット量の総量を各
分割画像符号化装置に割り振ることによって、発生符号
ビット量の制御を図解しており、(a)は、画像符号化
装置全体のVBVバッファの占有量、(b)は、各分割
画像符号化装置のVBVバッファの占有量を示してい
る。
FIG. 9 illustrates the control of the generated code bit amount by allocating the total input bit amount of the VBV buffer to each divided image coding device in the image encoding device according to the first embodiment of the present invention. Here, (a) shows the occupancy of the VBV buffer of the entire image encoding device, and (b) shows the occupancy of the VBV buffer of each divided image encoding device.

【図10】本発明の第2の実施形態に関わる画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施形態に関わる画像符号化
装置において、VBVバッファ制御演算部の構成を説明
するブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a VBV buffer control calculation unit in the image encoding device according to the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施形態に関わる画像符号化
装置において、VBVディレイの演算方法を説明する図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a VBV delay calculation method in the image encoding device according to the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施形態に関わる画像符号化
装置において、VBVバッファ制御演算部の動作を説明
するフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of a VBV buffer control calculation unit in the image encoding device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施形態に関わる画像記録装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施形態に関わる画像記録装
置において、VBVバッファ制御演算部の構成を説明する
ブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a VBV buffer control calculation unit in the image recording device according to the third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第4の実施形態に関わる画像伝送装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an image transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…動画像符号化装置、110…画面分割装置、1
20…分割画像符号化装置、130…エンコーダ、13
1…出力バッファ、132…VBVバッファ、150…
ビットストリーム統合装置、161…合成変化量演算
部、162…入力ビット量演算部、163…画像複雑さ
演算部、164…入力ビット量割振部、165…発生符
号ビット量加算部、166…合成変化量演算部、167
…入力ビット量演算部、168…占有量演算部、169
…VBVディレイ演算部、170…制御装置、171…
VBVバッファ制御演算部、172…制御部、201…
動画像符号化装置、270…制御装置、271…VBV
バッファ制御演算部、300…画像記録装置、301…
動画像符号化装置、302…ビデオテープ記録再生装
置、370…制御装置、371…VBVバッファ制御演
算部、371a…合成前VBVバッファ演算部、371
b…合成後VBVバッファ演算部、400…画像伝送装
置、401…動画像符号化装置、402…伝送手段、S
…発生符号ビット量、Q…量子化スケールコード、R…
ビットレート、IB…入力ビット量、B…VBVバッフ
ァ占有量、τ…VBVディレイ、ΔT…合成による符号
ビット量の増減量。
101 ... Moving picture coding device, 110 ... Screen dividing device, 1
20 ... Divided image encoding device, 130 ... Encoder, 13
1 ... Output buffer, 132 ... VBV buffer, 150 ...
Bitstream integration device, 161 ... Combined change amount calculation unit, 162 ... Input bit amount calculation unit, 163 ... Image complexity calculation unit, 164 ... Input bit amount allocation unit, 165 ... Generated code bit amount addition unit, 166 ... Combined change Quantity calculator, 167
... Input bit amount calculation unit, 168 ... Occupancy amount calculation unit, 169
... VBV delay calculation unit, 170 ... Control device, 171 ...
VBV buffer control calculation unit, 172 ... Control unit, 201 ...
Moving picture coding device, 270 ... Control device, 271 ... VBV
Buffer control calculation unit, 300 ... Image recording device, 301 ...
Moving picture coding device, 302 ... Video tape recording / reproducing device, 370 ... Control device, 371 ... VBV buffer control calculation unit, 371a ... Pre-combination VBV buffer calculation unit, 371
b ... Post-combination VBV buffer operation unit, 400 ... Image transmission device, 401 ... Moving image coding device, 402 ... Transmission means, S
... Generated code bit amount, Q ... Quantization scale code, R ...
Bit rate, IB ... Input bit amount, B ... VBV buffer occupancy amount, τ ... VBV delay, ΔT ... Increase / decrease amount of code bit amount by combining.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 秀之 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C053 FA17 GB28 GB38 KA04 5C059 KK13 KK22 LC00 MA00 PP04 PP16 SS03 SS06 SS12 TA60 TB03 TC10 TC16 TC41 TD06 TD11 UA02 UA32 UA38 5D044 AB07 DE03 DE12 GK08 HL11   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideyuki Narita             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation F-term (reference) 5C053 FA17 GB28 GB38 KA04                 5C059 KK13 KK22 LC00 MA00 PP04                       PP16 SS03 SS06 SS12 TA60                       TB03 TC10 TC16 TC41 TD06                       TD11 UA02 UA32 UA38                 5D044 AB07 DE03 DE12 GK08 HL11

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像信号を分割し、N個の分割画像信
号を生成する分割手段と、 前記N個の分割画像信号を符号化し、N個のビットスト
リームを生成し、N個のVBV(video buffering veri
fier)バッファを有するN個の分割画像符号化手段と、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する統合手段と、 前記N個のVBVバッファにおいて前記N個のビットス
トリームのピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、当
該ピクチャ毎の入力ビット量の総量を前記N個の分割画
像符号化手段に割り振る制御手段とを有する画像符号化
装置。
1. A dividing unit for dividing an input image signal to generate N divided image signals, encoding the N divided image signals to generate N bit streams, and N VBV ( video buffering veri
fier) N divided image coding means having a buffer, integrating means for integrating the N bitstreams into one bitstream, and each picture of the N bitstreams in the N VBV buffers And a control unit that allocates the total input bit amount for each picture to the N divided image encoding units.
【請求項2】前記制御手段は、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する際に生じる前記統合されたビットストリーム
における符号ビット量の変化量の1ピクチャ当たりの平
均値である平均合成変化量を計算する第1の合成変化量
演算手段と、 前記平均合成変化量を用いて補正をし、前記N個のVB
Vバッファの各々において前記N個のビットストリーム
のピクチャ毎の入力ビット量の総量を求める第1の入力
ビット量演算手段とを有する請求項1に記載の画像符号
化装置。
2. The control means is an average value per one picture of a change amount of a code bit amount in the integrated bitstream which occurs when the N bitstreams are integrated into one bitstream. A first combined change amount calculating means for calculating an average combined change amount;
The image coding apparatus according to claim 1, further comprising: first input bit amount calculation means for obtaining a total input bit amount for each picture of the N bit streams in each of the V buffers.
【請求項3】前記制御手段は、 前記N個の分割画像信号に含まれるN個の分割画像の画
像複雑さを求める画像複雑さ演算手段と、 符号化対象ピクチャより所定ピクチャ数以前のピクチャ
のN個の分割画像の前記画像複雑さ演算手段で求められ
た画像複雑さに応じて、前記第1の入力ビット量演算手
段で求められた入力ビット量の総量を、前記N個の分割
画像符号化手段の各々に割り振る入力ビット量割振手段
とを有する請求項2に記載の画像符号化装置。
3. The control means comprises: an image complexity calculating means for obtaining the image complexity of N divided images included in the N divided image signals; According to the image complexity of the N divided images calculated by the image complexity calculating means, the total amount of input bits calculated by the first input bit amount calculating means is converted into the N divided image codes. The image coding apparatus according to claim 2, further comprising input bit amount allocating means allocated to each of the coding means.
【請求項4】前記N個の分割画像符号化手段の各々は、
前記入力ビット量割振手段から割り当てられた入力ビッ
ト量により、前記N個のVBVバッファの各々のVBV
バッファ占有量を求め、当該求められたVBVバッファ
占有量に基づいて、前記N個の分割画像信号の符号化ビ
ットレートを制御する請求項3に記載の画像符号化装
置。
4. Each of the N divided image coding means comprises:
According to the input bit amount allocated from the input bit amount allocating means, the VBV of each of the N VBV buffers
The image encoding device according to claim 3, wherein a buffer occupancy amount is obtained, and the encoding bit rates of the N divided image signals are controlled based on the obtained VBV buffer occupancy amount.
【請求項5】入力画像信号を分割し、N個の分割画像信
号を生成する分割手段と、 前記N個の分割画像信号を符号化し、N個のビットスト
リームを生成するN個の分割画像符号化手段と、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する統合手段と、 VBVバッファを有し、前記統合されたビットストリー
ムに含まれている各ピクチャの前記VBVバッファにお
ける遅延時間を演算する制御手段とを有する画像符号化
装置。
5. A dividing means for dividing an input image signal to generate N divided image signals, and N divided image codes for encoding the N divided image signals to generate N bit streams. And a VBV buffer for integrating the N bitstreams into one bitstream, and a delay time in the VBV buffer for each picture included in the integrated bitstream. An image encoding device having a control means for performing an operation.
【請求項6】前記制御手段は、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する際に生じる前記統合されたビットストリーム
における各ピクチャの符号ビット量の変化量である合成
変化量を計算する第2の合成変化量演算手段と、 符号化対象ピクチャのN個の分割画像の符号化により発
生された符号ビット量の合計と、前記合成変化量とを加
算し、前記統合されたビットストリームのピクチャごと
の符号ビット量を求める符号ビット量加算手段とを有す
る請求項5に記載の画像符号化装置。
6. The control means sets a combined change amount that is a change amount of a code bit amount of each picture in the integrated bitstream, which occurs when the N bitstreams are integrated into one bitstream. A second combined change amount calculating means for calculating; a sum of code bit amounts generated by the coding of N divided images of the current picture; and the combined change amount, and the integrated bit The image coding apparatus according to claim 5, further comprising code bit amount adding means for obtaining a code bit amount for each picture of the stream.
【請求項7】前記制御手段は、前記VBVバッファにお
いて前記統合ビットストリームのピクチャ毎の入力ビッ
ト量を計算する第2の入力ビット量演算手段を有する請
求項6に記載の画像符号化装置。
7. The image coding apparatus according to claim 6, wherein said control means has second input bit amount calculation means for calculating an input bit amount for each picture of said integrated bit stream in said VBV buffer.
【請求項8】前記制御手段は、前記符号ビット量加算手
段で求められた前記統合されたビットストリームのピク
チャごとの符号ビット量と、前記第2の入力ビット量演
算手段で求められた前記VBVバッファへのピクチャ毎
の入力ビット量とから、前記統合されたビットストリー
ムの前記VBVバッファにおける占有量を計算する占有
量演算手段を有する請求項7に記載の画像符号化装置。
8. The control means, the code bit amount for each picture of the integrated bit stream obtained by the code bit amount adding means, and the VBV obtained by the second input bit amount calculating means. The image coding apparatus according to claim 7, further comprising: an occupancy calculation unit that calculates an occupancy of the integrated bitstream in the VBV buffer from an input bit amount of each picture to the buffer.
【請求項9】前記制御手段は、前記VBVバッファの占
有量から、前記統合されたビットストリームの前記VB
Vバッファにおける遅延時間を演算する遅延時間演算手
段を有する請求項8に記載の画像符号化装置。
9. The control means determines the VB of the integrated bitstream from the occupied amount of the VBV buffer.
The image coding apparatus according to claim 8, further comprising delay time calculating means for calculating a delay time in the V buffer.
【請求項10】入力画像信号をN個の分割画像信号に分
割し、前記N個の分割画像信号を符号化してN個のビッ
トストリームを生成し、前記N個のビットストリームを
1個のビットストリームに統合する画像符号化方法であ
って、 前記N個のビットストリームの各々を、N個のVBVバ
ッファの各々において仮想的にバッファリングし、 前記N個のビットストリームの、前記N個のVBVバッ
ファにおけるピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、
当該入力ビット量の総量を、前記N個の分割画像信号を
符号化するN個の分割画像符号化処理に割り振り、当該
割り振られた入力ビット量により、前記N個のVBVバ
ッファ各々の占有量を求め、求められた前記N個のVB
Vバッファ各々の占有量に基づいて、前記N個の分割画
像信号の各々の符号化ビットレートを制御する画像符号
化方法。
10. An input image signal is divided into N divided image signals, the N divided image signals are encoded to generate N bit streams, and the N bit streams are converted into 1 bit. An image coding method for integrating into a stream, wherein each of the N bit streams is virtually buffered in each of the N VBV buffers, and the N VBVs of the N bit streams are buffered. Find the total amount of input bits for each picture in the buffer,
The total amount of the input bit amount is allocated to the N divided image encoding processes for encoding the N divided image signals, and the occupancy amount of each of the N VBV buffers is determined by the assigned input bit amount. Obtained and obtained N VBs
An image encoding method for controlling an encoding bit rate of each of the N divided image signals based on an occupied amount of each V buffer.
【請求項11】前記N個のビットストリームを1個のビ
ットストリームに統合する際に生じる前記統合されたビ
ットストリームにおける符号ビット量の変化量の1ピク
チャ当たりの平均値である平均合成変化量と、 前記平均合成変化量を用いて補正を行ない、前記N個の
VBVバッファにおけるピクチャ毎の入力ビット量の総
量とを求める請求項10に記載の画像符号化方法。
11. An average combined change amount, which is an average value per one picture of a change amount of a code bit amount in the integrated bit stream that occurs when the N bit streams are integrated into one bit stream, 11. The image coding method according to claim 10, wherein correction is performed using the average combined change amount to obtain a total amount of input bits for each picture in the N VBV buffers.
【請求項12】符号化対象ピクチャより所定ピクチャ数
以前のピクチャのN個の分割画像の画像複雑さに応じ
て、前記入力ビット量の総量を、前記N個の分割画像符
号化処理の各々に割り振る請求項11に記載の画像符号
化方法。
12. A total amount of the input bit amount is assigned to each of the N divided image encoding processes according to the image complexity of N divided images of a picture that is a predetermined number of pictures before the encoding target picture. The image coding method according to claim 11, wherein the image coding is performed.
【請求項13】入力画像信号をN個の分割画像信号に分
割し、前記N個の分割画像信号の各々を符号化し、N個
のビットストリームを生成し、前記N個のビットストリ
ームを1個のビットストリームに統合する画像符号化方
法であって、 前記統合されたビットストリームをVBVバッファにお
いて仮想的にバッファリングし、該統合されたビットス
トリームの該VBVバッファにおける遅延時間を演算す
る画像符号化方法。
13. An input image signal is divided into N divided image signals, each of the N divided image signals is coded to generate N bit streams, and the N bit streams are divided into one piece. Image encoding method for integrating the integrated bitstream into a VBV buffer, and calculating a delay time of the integrated bitstream in the VBV buffer. Method.
【請求項14】前記N個のビットストリームを1個のビ
ットストリームに統合する際に生じる前記統合されたビ
ットストリームにおける各ピクチャの符号ビット量の変
化量である合成変化量と、符号化対象ピクチャのN個の
分割画像の符号化により発生された符号ビット量の合計
とを加算して、前記統合されたビットストリームのピク
チャごとの符号ビット量を求め、 前記VBVバッファにおいて、前記統合されたビットス
トリームのピクチャ毎の入力ビット量を計算し、 前記統合されたビットストリームのピクチャごとの符号
ビット量と、前記VBVバッファへのピクチャ毎の入力
ビット量とから、前記VBVバッファの占有量を計算す
る請求項13に記載の画像符号化方法。
14. A combined change amount, which is a change amount of code bit amount of each picture in the integrated bit stream that occurs when the N bit streams are integrated into one bit stream, and a coding target picture. And the sum of the code bit amounts generated by the encoding of the N divided images, the sum of the code bit amounts for each picture of the integrated bit stream is obtained, and the integrated bit amount is calculated in the VBV buffer. The input bit amount for each picture of the stream is calculated, and the occupation amount of the VBV buffer is calculated from the code bit amount for each picture of the integrated bit stream and the input bit amount for each picture to the VBV buffer. The image encoding method according to claim 13.
【請求項15】前記VBVバッファの占有量から、前記
統合されたビットストリームの前記VBVバッファにお
ける遅延時間を演算する請求項14に記載の画像符号化
方法。
15. The image coding method according to claim 14, wherein a delay time in the VBV buffer of the integrated bit stream is calculated from an occupied amount of the VBV buffer.
【請求項16】入力画像信号を分割し、N個の分割画像
信号を生成する分割手段と、 前記N個の分割画像信号を符号化し、N個のビットスト
リームを生成し、N個のVBVバッファを有するN個の
分割画像符号化手段と、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する統合手段と、 前記統合されたビットストリームを記録媒体に記録する
記録手段と、 前記N個のVBVバッファにおいて前記N個のビットス
トリームのピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、当
該ピクチャ毎の入力ビット量の総量を前記N個の分割画
像符号化手段に割り振る入力ビット量割振制御手段と、
統合ビットストリーム用VBVバッファを有し、前記統
合されたビットストリームの該統合ビットストリーム用
VBVバッファにおける遅延時間を演算する遅延時間演
算制御手段を含む制御手段とを有する画像記録装置。
16. A dividing means for dividing an input image signal to generate N divided image signals, encoding the N divided image signals to generate N bit streams, and N VBV buffers. N divided image encoding means having, N integrating means for integrating the N bit streams into one bit stream, recording means for recording the integrated bit stream on a recording medium, and N Input bit amount allocation control means for obtaining the total input bit amount for each picture of the N bit streams in the VBV buffer and assigning the total input bit amount for each picture to the N divided image encoding means. ,
An image recording apparatus having a VBV buffer for integrated bitstream, and a control unit including a delay time operation control unit for calculating a delay time in the VBV buffer for integrated bitstream of the integrated bitstream.
【請求項17】入力画像信号を分割し、N個の分割画像
信号を生成する分割手段と、 前記N個の分割画像信号を符号化し、N個のビットスト
リームを生成し、N個のVBVバッファを有するN個の
分割画像符号化手段と、 前記N個のビットストリームを1個のビットストリーム
に統合する統合手段と、 前記統合されたビットストリームを伝送する伝送手段
と、 前記N個のVBVバッファにおいて前記N個のビットス
トリームのピクチャ毎の入力ビット量の総量を求め、当
該ピクチャ毎の入力ビット量の総量を前記N個の分割画
像符号化手段に割り振る入力ビット量割振制御手段と、
統合ビットストリーム用VBVバッファを有し、前記統
合されたビットストリームの該統合ビットストリーム用
VBVバッファにおける遅延時間を演算する遅延時間演
算制御手段を含む制御手段とを有する画像伝送装置。
17. A dividing means for dividing an input image signal to generate N divided image signals, encoding the N divided image signals to generate N bit streams, and N VBV buffers. N divided image coding means having, N integrating means for integrating the N bitstreams into one bitstream, transmitting means for transmitting the integrated bitstreams, N VBV buffers In, the input bit amount allocation control means for obtaining the total input bit amount for each picture of the N bit streams, and allocating the total input bit amount for each picture to the N divided image encoding means,
An image transmission apparatus comprising: a VBV buffer for integrated bitstream; and control means including delay time operation control means for calculating a delay time of the integrated bitstream in the VBV buffer for integrated bitstream.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010148089A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Korea Electronics Telecommun Image splitting base ultrahigh resolution video encoding and decoding apparatus and method of controlling the same

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